caracterizaciÃn de materiales de las canteras california,

5/24/2018 CARACTERIZACIN DE MATERIALES DE LAS CANTERAS CALIFORNIA,

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CARACTERIZACIN DE MATERIALES DE LAS CANTERAS CALIFORNIA,DAVID CARVAJAL DEL MUNICIPIO DE GIRARDOT Y MATERIAL ALUVIALDEL RO COELLO DE ESTE MISMO MUNICIPIO PARA PRODUCCIN DE

SUBBASE Y BASE GRANULAR

CSAR AUGUSTO AMAYA NOVOA

UNIVERSIDAD CATLICA DE COLOMBIAFACULTAD DE INGENIERA

PROGRAMA DE INGENIERA CIVILESPECIALIZACIN EN INGENIERA DE PAVIMENTOS

BOGOT D.C.2012


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CARACTERIZACIN DE MATERIALES DE LAS CANTERAS CALIFORNIA,DAVID CARVAJAL DEL MUNICIPIO DE GIRARDOT Y MATERIAL ALUVIALDEL RO COELLO DE ESTE MISMO MUNICIPIO PARA PRODUCCIN DE

SUBBASE Y BASE GRANULAR

CSAR AUGUSTO AMAYA NOVOA

Trabajo de grado para optar al ttulo deEspecialista en Ingeniera de Pavimentos

Director de ProyectoALFONSO MONTEJO FONSECA

Ingeniero Civil

Dra. STELLA VALBUENARevisora Metodolgica

UNIVERSIDAD CATLICA DE COLOMBIAFACULTAD DE INGENIERA

PROGRAMA DE INGENIERA CIVILESPECIALIZACIN EN INGENIERA DE PAVIMENTOS

BOGOT D.C.2012


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Nota de aceptacin

______________________________________

______________________________________

______________________________________

______________________________________Presidente del Jurado

______________________________________Jurado

______________________________________Jurado

Bogot D.C., noviembre de 2012


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A Dios por acompaarme todos los das, amis padres ngel y Sara por su apoyo,

cario, comprensin y entrega a tantos aosde dedicacin y esfuerzos; por ensearme elvalor de la familia. A mi ta Fanny por qu

desde la distancia ests conmigo, por tupaciencia y tu apoyo incondicional; a mi

esposa, gracias por tu infinita paciencia, portu tierna compaa y tu inagotable apoyo.

Gracias por compartir mi vida y mis logros,esta tesis tambin es tuya.

Cesar Augusto


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AGRADECIMIENTOS

El autor expresa sus agradecimientos a:

Los Docentes, por sus enseanzas y por hacerlo crecer profesionalmente.La Empresa Concretos y Pavimentos Ltda CONCREPAV que le prest el apoyocon la disponibilidad de sus instalaciones (Planta Trituradora y Laboratorio) y elpersonal de la misma.

La Doctora Stella Valbuena, Revisora Metodolgica, por sus aportes ycorrecciones para la elaboracin del presente proyecto.


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CONTENIDO

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INTRODUCCIN 151. MARCO DE REFERENCIA 181.1 MARCO CONTEXTUAL 181.2 MARCO DE ANTECEDENTES 201.3 MARCO HISTRICO 251.4 MARCO GEOGRFICO 221.4.1 Municipio de Girardot 251.4.2 Municipio de Coello 261.5 MARCO LEGAL 27

2. TIPO DE INVESTIGACIN 30

3. PROCEDIMIENTO DE LOS ENSAYOS 333.1 PORCENTAJE DE CARAS FRACTURADAS EN LOS

AGREGADOS I.N.V. E 227 07 333.2 RESISTENCIA AL DESGASTE DE LOS AGREGADOS DE

TAMAOS MENORES DE 37.5 MM (1") POR MEDIO DE LAMAQUINA DE LOS NGELES- I.N.V. E 218 07 47

3.3 RESISTENCIA AL DESGASTE DE LOS AGREGADOSGRUESOS DE TAMAOS MAYORES DE 19 MM (3/4") PORMEDIO DE LA MAQUINA DE LOS NGELES I.N.V. E 219-07 43

3.4 SANIDAD DE LOS AGREGADOS FRENTE A LA ACCIN DE

LAS SOLUCIONES DE SULFATO DE SODIO O DE MAGNESIOI.N.V. E 220 07 463.5 NDICE DE APLANAMIENTO Y DE ALARGAMIENTO DE LOS

AGREGADOS PARA CARRETERAS 513.6 RELACIN DE SOPORTE DEL SUELO EN EL LABORATORIO

(CBR DE LABORATORIO) I.N.V. E 148 07 533.7 EQUIVALENTE DE ARENA DE SUELOS Y AGREGADOS FINOS

I.N.V. E 133 07 61

4. RECOLECCIN DE LA INFORMACIN 704.1 ENSAYOS DE LABORATORIO 70

5. VERIFICACIN DEL CUMPLIMIENTO DE LOS ENSAYOSREALIZADOS POR EL INVESTIGADOR 71

6. CONCLUSIONES 73

7. RECOMENDACIONES 74

BIBLIOGRAFA 75


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LISTA DE TABLAS

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Tabla 1. Costos del material en el sitio de explotacin. 21Tabla 2. Comparativo de recorridos. 25Tabla 3. Requisitos de los materiales para afirmados, Sub-bases

granulares y Bases granulares. 31Tabla 4. Tamao de la Muestra 35Tabla 5. Carga Abrasiva 40Tabla 6. Granulometras de la muestra de agregado para ensayo 40Tabla 7. Gradacin del Agregado. 45Tabla 8. Serie de Tamices. 47Tabla 9. Fracciones de la Muestra 50Tabla 10. Lecturas de carga Vs Penetraciones 60

Tabla 11. Informacin y resultados 70Tabla 12. Informacin y resultados 70Tabla 13. Requisitos de la Norma Sub-base Granular 71Tabla 14. Requisitos de la Norma Base Granular 71


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LISTA DE FIGURAS

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Figura 1. Material de cantera 18Figura 2. Cantera California 20Figura 3. Cantera David Carvajal 20Figura 4. Ro Coello 21Figura 5. Ubicacin de Girardot 22Figura 6. Ubicacin de Coello 24Figura 7. Ubicacin canteras California y David Carvajal 25Figura 8. Ubicacin ro Coello 26Figura 9. Partculas fracturadas. 33Figura 10. Mquina del ensayo de abrasin Los ngeles 41Figura 11. Mquina del ensayo de abrasin Los ngeles 44

Figura 12. Aparato para determinar el CBR. 61Figura 13. Equipo para Equivalente de arena de Suelos y AgregadosFinos 65

Figura 14. Lectura de Arena 68


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LISTA DE ANEXOS

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Anexo A. Ensayos de laboratorio 77


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RESUMEN

El presente trabajo de grado va orientado a recolectar informacin, de lascaractersticas fsicas de los materiales granulares, mediante ensayos de

laboratorio como: granulometra, desgaste de los ngeles, dureza, CBR, ndice deplasticidad, equivalente de arena y humedad de acuerdo a los requerimientos decalidad segn la norma INVIAS, al momento de utilizarlos para Base y Sub-baseGranular, en las obras de Ingeniera en los municipios de Girardot, Coello ycircunvecinos.

Los resultados obtenidos en la investigacin corresponden a la zona del altomagdalena y la rivera del rio Coello, ya que se tiene en cuenta las condicionesclimatolgicas de la zona en estudio y en los cuales podemos observar losiguiente: las mezclas a utilizar en la preparacin de Sub-base Granular son:Opcin A: 50% material de Cantera California y 50% de Mixto del Ro Coello.

Opcin B: 60% de material de la Cantera de David Carvajal y 40% de mixto delRo Coello. Las mezclas a utilizar en la preparacin de Base Granular son: Opcin1: 40% de material de Cantera California y 60% de Mixto del Ro Coello. Opcin 2:70% de material de Cantera de David Carvajal y 30% de mixto del Ro Coello.

Las opciones de mezcla para Base y Sub-base Granular con la cantera DavidCarvajal son las ms econmicas ya que son de bajo costo, esto nos permiteelevar su porcentaje y bajar el porcentaje de mixto del rio Coello que es costoso yen algunas temporadas del ao escaso.

PALABRAS CLAVE: INGENIERA DE PAVIMENTOS-TRABAJOS DE GRADO;

VAS EN AFIRMADO; IDENTIFICACIN DE DAOS; INSPECCIN VISUAL;DETERIORO DE VAS EN AFIRMADO; MANTENIMIENTO.


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GLOSARIO

AGUA : arrastra las rocas y las desintegra produciendo suelos por lo generalgruesos tales como las gravas y las arenas.

ARCILLA : suelo que pasa tamiz de 75 m (No.200); el cual puede mostrar laplasticidad (consistencia como de masilla) dentro de un cierto intervalo dehumedad, pero que muestra considerable resistencia cuando se seca al aire. Parasu clasificacin, una arcilla es un suelo de grano fino, o la porcin fina de un suelocon un ndice de plasticidad igual o mayor que 4, para el cual la coordenada querepresenta el ndice plstico contra el lmite lquido en la carta de plasticidad caepor encima de la lnea "A".

ARENA : partculas de roca que pasan un tamiz de 4.75 mm (No.4) y quedanretenidas sobre un tamiz de 75 m (No.200) con las subdivisiones siguientes:

Gruesa Pasa tamiz de 4.75 mm (No.4) y queda retenida sobre tamiz de 2.00 mm(No.10). Media Pasa tamiz 2.00 mm (No.10) y queda retenida sobre tamiz de425 m (No.40). Fina Pasa tamiz de 425 m (No.40) y queda retenido sobretamiz de 75 m (No.200).

CANTERA: "es una explotacin minera, generalmente a cielo abierto, en la quese obtienen rocas industriales, ornamentales o ridos. Las canteras suelen serexplotaciones de pequeo tamao, aunque el conjunto de ellas representa,probablemente, el mayor volumen de la minera mundial".1

COMPACTACIN: es la densificacin del suelo por remocin de aire, lo que

requiere energa mecnica. El grado de compactacin de un suelo de mide entrminos de su peso especfico seco. La compactacin incrementa lascaractersticas de resistencia de los suelos, aumentando as la capacidad de cargade las cimentaciones construidas sobre ellos.

DEPSITO ALUVIAL: se encuentran en los lechos de los ros y estn constituidospor suelos gruesos generalmente. En las zonas aledaas (orillas o playas) enocasiones inundadas por el desbordamiento de estos, se encuentra gran variedadde suelos limosos y arcillosos.

EXPLOTACIN: es el conjunto de operaciones que tienen por objeto la extraccino captacin de los minerales yacentes en el suelo o subsuelo del rea de laconcesin, su acopio, su beneficio y el cierre y abandono de los montajes y de lainfraestructura.

FINOS: partculas con dimensiones interiores o iguales al tamiz 200 (0.075 mm).

1CANTERA. [En lnea]. Disponible en Internet: . [Citado: 03,jul, 2012].


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FRAGMENTOS: partculas de roca que no pasan una malla con aberturacuadrada de 300 mm (12").

GRANULOMETRA: distribucin dimensional de las partculas de un material

granular. Se determina mediante tamices de malla cuadrada.GRAVAS: fragmentos rocosos, producto de la meteorizacin fsica(facturacin, transporte abrasin y atricin) de materiales preexistentes,en las canteras por lo regular tiene varias caras fracturadas y en lasplayas siempre es redondeado. Vara su tamao desde pasa tamiz # 4(4.75 mm), con las siguientes subdivisiones: Gruesa Pasa tamiz de 75mm (3") y queda retenida sobre tamiz de 19 mm (3/4"). Fina Pasan tamizde 19 mm (3/4") y queda retenida sobre tamiz de 4.75 mm (No.4).

GUIJARROS: partculas de roca que pasan una malla con abertura cuadrada de

300 mm (12") y quedan retenidas en un tamiz de 75 mm (3").LICENCIA AMBIENTAL: "es la autorizacin que otorga la autoridad ambientalcompetente (bien sea el Ministerio de Medio Ambiente, la Corporacin AutnomaRegional o la Entidad Territorial), a una persona natural o jurdica para que ejecuteun proyecto conforme a los reglamentos de la ley. En dicha licencia se establecenrequisitos, obligaciones, condiciones jurdicas y ambientales que el beneficiariodebe cumplir".2

LIMOS: Son fracciones microscpicas del suelo que consisten en granosmuy finos de cuarzo y algunas partculas en forma de escamas (hojuelas)

que son fragmentos de minerales micceos.LIMPIEZA DE GRANULARES (NORMA NTC 78): la limpieza debedeterminarse segn la proporcin de partculas P ms pequeas que 0.5mm incluidos los elementos finos que se adhieren a los granos masgruesos. Para ciertos usos, la limpieza P se debe complementar con elvalor del azul de metileno por el mtodo del turbidmetro (norma INV E-235) o de la mancha que refleja la presencia de arcillas en la superficieexterna de los materiales granulares.

LIMPIEZA DE LAS ARENAS: la limpieza de las arenas se define medianteel ensayo azul de metileno (AM) (norma INV E-235), el cual permiteestablecer la poca nocividad de los elementos finos de una arena(principalmente las arcillas) al absorber el azul de metileno. Esta

2MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE. Gua ambiental para actividades del subsector materialesde construccin canteras fase de explotacin (GMCE). [En lnea]. Disponible en Internet: < http://www.cortolima.gov.co/SIGAM/nuevas_guias/canteras.pdf >. [Citado: 03, jul, 2012].


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capacidad tiene en cuenta la actividad de la superficie externa o internade las partculas.

MATERIAL DE RELLENO: Material que se utiliza como sobrante que no

cumple normas como triturado para base o sub-bases, concreto, etc., biensea por su sobre tamao, exceso de arcilla, contaminado, etc. y quemuchas veces es utilizado en ciertas labores preliminares en construccin.Pero posee buena caractersticas como afirmado.

MATERIAL GRANULAR: Conjunto de Partculas y granos minerales condimensiones entre 0 y 80 mm.

PLASTICIDAD: "es el contenido de agua con que se produce el cambio deestado de estado varia de un suelo a otro y da a conocer el rango dehumedad".3

RECEBO: material suelto, compuesto por una mezcla de arena, grava yarcilla; utilizado en la construccin y mantenimiento de vas.

RO: es una corriente natural de agua que fluye con continuidad. Posee uncaudal determinado, rara vez constante a lo largo del ao, y desembocaen el mar, en un lago o en otro ro, en cuyo caso se denomina afluente yla parte final de un ro es su desembocadura.

TRITURADO: material procesado en planta, que utiliza como materiaprima la grava y que se selecciona en diferentes tamaos y por lo regular

tiene caras fracturadas.

3 LPEZ, William. Mecnica de suelos: plasticidad. [En lnea]. Disponible en Internet:. [Citado: 03, jul, 2012].


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INTRODUCCIN

El presente trabajo de grado tiene como objetivo la caracterizacin ydeterminacin de las propiedades fsicas de los materiales granulares como lo son

la base y la sub-base granular, en las canteras la California y David Carvajal, delmunicipio de Girardot y el material aluvial del ro Coello.

La explotacin de materiales de cantera y material aluvial, son una de lasprincipales fuentes de ingresos para un gran nmero de familias que derivan susustento de estas explotaciones, tambin hacen parte de esta gran cadena, lasferreteras, ingenieros, arquitectos, maestros de obra y transportadores, que sonestos, quienes adquieren el material de cantera y de ro en sus diferentes obras.La ciudad de Girardot, en el municipio de Coello y los municipios circunvecinoscomo lo son: Flandes, Espinal, Melgar, Chicoral, Nario, Ricaurte, Tocaima, Apulo,

Anapoima y hasta la propia capital de la republica Bogot, tambin son

consumidores de estos materiales.Durante muchos aos, estas canteras han sido la fuente de materiales para laregin, se ha demostrado que los materiales son ptimos en algunos procesosconstructivos. Pero en algunos casos, en obras de Ingeniera sin direccin tcnica,se han visto afectados por el uso inadecuado de los mismos. Por esta razn seobservan vas en mal estado, concretos de mala calidad y en fin trabajos en losque influyen las caractersticas de los materiales; la falta de exigencias tcnicaspor parte de las entidades regionales o municipales.

El material de las canteras y material aluvial ha sido utilizado en la regin en

rellenos para viviendas, andenes y vas sin tener ningn criterio de calidad ydejando estos criterios en manos de los maestros de obra, sin que los arquitectoso ingenieros puedan intervenir, para mejorarlos, los maestros argumentan que sonlos materiales que siempre han utilizado por dcadas; por esta razn esimportante en la investigacin mejorar la calidad de los materiales y de losprocesos productivos, tecnolgicos y de manejo ambiental, utilizados en lasexplotaciones, produccin y manejo de dichos materiales.

Las canteras de estudio, se encuentran localizadas en la ciudad de Girardot, enlas veredas Potrerillo y San Lorenzo, donde se explota estos materiales, comorecebo, utilizado para la preparacin de Base y Sub-base granular. El material dero tiene la libertad de acopio constante gracias al arrastre del ro Coello, que esde buena calidad, el cual se utiliza para la construccin de diferentes obras civiles,el sitio que vamos a estudiar, material aluvial es la vereda Llano de La Virgen delmunicipio de Coello. Cabe aclarar que la explotacin de estas canteras es a cieloabierto.

La estructura de las vas de esta zona, Alto Magdalena y Coello, son construidas abase de recebo que producen nuestras canteras de estudio, lo que nos lleva a


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revisar y analizar los porcentajes utilizados en la produccin de estos materialesgranulares versus la norma INVAS que es la que nos rige actualmente.

Lo que adems se busca con esta investigacin, es poder establecer y determinar

los porcentajes de dosificacin necesaria y reglamentaria para la produccin delos materiales de cantera y aluviales de Girardot y Coello, para la construccin devas y poder as contribuir y ayudar a la economa de esta zona, teniendo encuenta las experiencias anteriores de los constructores, ingenieros ytransportadores en el uso de la base y sub-base granular en las vas.

Actualmente no hay una dosificacin adecuada para la produccin de Base y Su-base Granular, en esta zona, por lo cual la calidad de estos materiales nogarantiza los periodos de diseo de la malla vial que se requiera construir.

Para la toma de las muestras fuimos directamente a la fuente, como lo es el ro

Coello en el kilmetro 12 va Flandes-Coello y a las receberas California y DavidCarvajal que estn ubicadas en las veredas de Girardot, con la colaboracin de laadministracin de estos lugares, estas muestras sern analizadas en el laboratoriode la Empresa Concrepav Ltda.

Se seleccion informacin en el terreno de estudio, mediante varios ensayoscomo: granulometra, plasticidad, dureza, humedad y otros. Los cuales nos van apermitir conocer las propiedades y las caractersticas de los materiales queestudiamos.

Por otro lado se compararon las caractersticas de los materiales extrados de las

canteras y del ro, con el fin de seleccionarlos de acuerdo a su calidad y que nossirvan de referencia al momento de realizar y analizar un proyecto de obra civil, enesta zona. Adems de esto poder determinar los porcentajes de materiales decantera y aluvial necesario para la produccin de base y sub-base granular.

Los ensayos para la caracterizacin de material granular se deben considerar loms real posible en el comportamiento (rigidez y resistencia a la deformacinpermanente) que pueden experimentar estos materiales bajo cargas cclicas(magnitud e historia de esfuerzos) y distintas condiciones del medio ambiente(humedad).

Adems los ensayos de los materiales, en estudio deben cumplir con lasexigencias mnimas y mximas de la NORMA INVIAS, ya que es la entidad querige los criterios de especificaciones para la construccin de la infraestructura vialde nuestro pas, con relacin a la Sub-base Granular y Base Granular.

Los resultados obtenidos en la investigacin corresponden a la zona del altomagdalena y la rivera del ro Coello, ya que se tiene en cuenta las condicionesclimatolgicas de la zona en estudio.


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Por otro lado con este trabajo de investigacin debemos fortalecer la productividady competitividad del sector de explotacin de las canteras, de acuerdo a lasnormatividad vigentes y a un manejo ambiental adecuado para explotacin a cieloabierto de canteras.

Este trabajo lo realice como una herramienta practica y esencial, para el manejo yla disposicin final de los materiales granulares de la zona de Girardot, Coello ysus alrededores. En las Conclusiones y Recomendaciones podemos observar lasopciones y los resultados, obtenidos durante esta investigacin para mejorar yoptimizar la Sub-base y Base Granular en las obras de ingeniera.


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1. MARCO DE REFERENCIA

1.1 MARCO CONTEXTUAL

El manejo de los materiales de cantera y aluviales en Colombia hace algunos aosno tena la importancia que tiene actualmente este tema, ya que en ese momentono se tena la conciencia ambiental y no se manejaba la calidad del material, parala construccin de las obras civiles. Al concluir las explotaciones de las canterasya que este material o la beta se agotaba, se dejaba el sitio en condicionesdeplorables tanto para la comunidad aledaa, como para el medio ambiente y sebuscaba otro lugar para la explotacin y seguir el negocio.

Todo esto ha cambiado notoriamente ya que la poblacin colombiana y enespecial la poblacin de Cundinamarca y el Tolima, han crecidoconsiderablemente y cada vez se hace mayor, por esto ha crecido la demanda de

materiales de cantera y aluviales para los procesos constructivos. En Colombia setena la idea aos atrs de que los recursos naturales se consideraban una fuenteinagotable y confiable para el ser humano. De hecho actualmente las canteras queestn ubicadas en el municipio de Ricaurte tienen problemas ya que la calidad ycantidad de material que explotaban hace algunos aos ya no es el mismoactualmente y poseen problemas ambientales en estas canteras, constantesderrumbes.

Dado que los agregados ptreos constituyen un insumo fundamental para laconstruccin y a su vez esta es una de las principales fuentes de crecimientoeconmico y por tanto de bienestar para la sociedad, es importante tener en

cuenta que la eficiencia en la extraccin de estos materiales y su costo tieneimpactos importantes sobre las economas locales y regionales.

Figura 1. Material de cantera.

Fuente: el autor.


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Hoy en da en Colombia con ayuda de nuestro gobierno nacional se cuentacon leyes, decretos y normatividad ambiental para la preservacin yproteccin del medio ambiente.

El otorgamiento, vigencia y ejercicio del derecho a explorar y explotar losmateriales de construccin, se regulan ntegramente por el Cdigo deMinas y son de la competencia exclusiva de la autoridad minera.

En la ciudad de Girardot, existen dos (02) lugares a cielo abierto para laexplotacin de recebo que son: David Carvajal y California; en el municipiode Coello existen varios lugares de explotacin para el material aluvial,pero la zona de estudio es la vereda Llano de la Virgen.

La explotacin de los materiales de ro y cantera, existe bastanteinformacin que debera ser tomada en cuenta por quienes explotan el

subsuelo, con el fin de evitar los malos manejos y deficiencias a la hora derealizar algn tipo de construccin vial.

Tcnicas de explotacin. La explotacin de las canteras se realizar porel sistema de cielo abierto por el mtodo de terrazas con inicio en laspartes ms altas y bajando a la medida de avance de los cortes, estaactividad se realiza por medio de maquinaria pesada como Buldzer degran tamao general mente series D7 o D8 con sistema de riper paradesgarrar el material el cual es empujado a la parte baja y all es recogidopor cargadores frontales los cuales lo acopian o lo cargan directamente alas volquetas para su transporte. Estas canteras cuentan con sus

respectivas licencias de explotacin por parte del Ministerio de Minas yEnerga, la Corporacin Autnoma Regional (CAR) para Girardot yCORTOLIMA para el municipio de Coello, cuentan cada una con un rea deexplotacin aproximada de 3.500 m2.

Estas canteras no cuentan con sistemas de aforo de produccin niexplotacin por lo cual no se puede establecer las cantidades de materialque extraen cada una de ellas y mucho menos los costos que se generande dicha actividad, agregando adems que se manejan preciosestablecidos entre ellos.

La explotacin del material aluvial se realiza mecnicamente por medio deRetroexcavadoras de Oruga las cuales se introducen dentro de robuscando sitios estables donde se puedan ubicar y explotar directamente alas volquetas las cuales retiran el material aluvial llevndolo a los acopiosestablecidos o directamente a las plantas de trituracin cercanas. Tambincuentan con sus respectivos permisos de explotacin que casi siempreestn a nombre de los dueos de los terrenos aledaos al sector donde seest explotando el material, al igual que en las canteras no se llevan


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registros de volmenes extrados y su produccin depende en la granmayora del tiempo de las condiciones climticas ya que el ro Coellopresenta variaciones en sus niveles los cuales se incrementan de manerainesperada.

1.2 MARCO DE ANTECEDENTES

En las diferentes obras que se realizan en los municipios de Girardot,Cuello, Flandes, Ricaurte y los municipios circunvecinos, los centros deexplotacin de material de cantera a cielo abierto recebo y aluvial msutilizados por el gremio de la construccin son los sitios que estamosestudiando.

Figura 2. Cantera California.

.Fuente: el autor.

Figura 3. Cantera David Carvajal.

Fuente: el autor.


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Figura 4. Ro Coello.

Fuente: el autor.

Los costos generalmente son producto de los anlisis que realizan losencargados de la explotacin teniendo en cuenta el equipo que usan, losconsumos de combustibles, mantenimientos, operadores, etc. Por lo cualen la actualidad manejan un costo para el recebo y material aluvial que es:

Tabla 1. Costos del material en el sitio de explotacin.Cantera MT3 Recebo MT3 MixtoCalifornia $6.000,oo oDavid Carvajal $7.000,oo oRo Coello 0 $8.000,oo

Fuente: el autor.En la parte concerniente al transporte de los materiales se maneja deacuerdo al kilometraje desde el sitio de cargue hasta el destino final con uncosto aproximado de $650,oo pesos M3/Km.

Los diferentes estudios realizados por empresas que estn ubicadas en laregin como son: Mavi S.A.S., Concrepav, TS Ingeniera, Cayto Tracto yTriturados del Tolima, muestran que el material suministrado por lascanteras de recebo es poco arcilloso, su plasticidad es baja, tiene unaresistencia moderada, se debe mezclar con otro material para aumentar suresistencia.

El material aluvial que extraen del ro Coello CRUDO al ser procesado dacomo resultado arenas y gravas de excelente calidad en cuanto a sudureza, resistencia y equivalente de arena, lo que nos permite mejorar losmateriales de cantera para la preparacin de materiales granulares, ascomo concretos y pavimentos asflticos.


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1.3 MARCO HISTRICO

Figura 5. Ubicacin de Girardot.

GIRARDOT. [En lnea]. Disponible en Internet:. [Citado: 03, jul, 2012].

A Girardot se le conoce como la "Ciudad de las Acacias". La acacia crecade manera silvestre en las calles de este municipio, estas vas estnadornadas en gran parte por estos rboles.

Es un importante centro econmico del Departamento de Cundinamarca y

gran parte del Departamento del Tolima. Su economa gira en torno alTurismo, los servicios acadmicos, el comercio y las produccionestelevisivas y cinematogrficas.4

La ciudad de Girardot ha sido varias veces postulada para ser la capitaldel Departamento de Cundinamarca.

El municipio nace con el casero de "La Chivatera" pues en el lugar era muycomn la cra de cabras o chivas. En 1840, este lugar fue denominadocomo "Paso de Flandes"; lugar obligado para el paso del ro Magdalena enel camino del sur occidente y el centro del pas, en el cual se cre el

asentamiento antes mencionado.Debido a su posicin estratgica el corregimiento tuvo un crecimientopaulatino y gracias a la donacin de los terrenos que hoy ocupa el

4 ALCALDA DE GIRARDOT. Informacin general. [En lnea]. Disponible en Internet:. [Citado: 03, jul,2012].


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municipio de Girardot por los seores Ramn Bueno y Jos Triana se fundael municipio con nombre Girardot en honor al General Atanasio Girardot.Con ordenanza No. 20 del 9 de Octubre de 1852 en la que reza " ...craseun distrito parroquial con el nombre de Girardot...".

Se registra que el primer Hotel fundado en la ciudad de Girardot, comorespuesta a la sentida necesidad de albergue para el flujo de viajeros ycomerciantes, fue el Hotel Cisneros en el ao de 1884. Dos aos despusla poblacin del puerto era de 2.163 habitantes. Con la guerra de los mildas gran cantidad de refugiados liberales del sur y oriente del Tolima seaposentaron en sus tierras.

Despus de terminada la guerra civil de los mil das, la ciudad de Girardotcomienza a progresar, se empiezan a trazar avenidas, la actividadcomercial crece sorprendentemente y comienzan a formarse ms barrios.

En 1903, por medio de la ley 22, el distrito parroquial de Girardot, pas aser cabecera de provincia, conformada por los municipios de Girardot,Guayaquil, Jerusaln, Nario, Nilo y Tocaima.

La posicin estratgica de Girardot convirti al municipio en uno de los msimportantes puertos sobre el ro grande Magdalena y el ms importante delinterior del pas, por donde pasaban todas las mercancas que salan yentraban a la capital del pas.

En las dcadas de 1940 y 1950 se decretaron auxilios muy importantespara la construccin de la plaza de mercado, el hotel Tocarema, la plaza de

ferias; de igual manera se brinda dotacin para el cuerpo de bomberos, setrazan nuevas redes de acueducto y alcantarillado mientras que seadelanta la pavimentacin de la mayora de las calles.

Con la cada de la navegacin fluvial en el pas y la proliferacin deltransporte frreo, Girardot segua siendo el punto estratgico entre laconexin del pas y la capital, y eso conlleva a la construccin delferrocarril entre Girardot y Facatativ y ms tarde hasta Bogot. Luego estese conectara con el ferrocarril del Pacfico.

"La cantera California en el municipio de Girardot ha sido una de las msantiguas, ya que lleva alrededor de 22 aos funcionando al servicio delgremio de la construccin; por otro lado la cantera David Carvajal, es unacantera joven que lleva 4 aos al servicio".5

5ALCALDA DE GIRARDOT. Nuestro municipio. [En lnea]. Disponible en Internet: . [Citado: 03, jul,2012].


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Figura 6. Ubicacin de Coello.

Fuente: COELLO. [En lnea]. Disponible en Internet:. [Citado: 03, jul, 2012].

El acta de fundacin del Municipio deCoello, tiene fecha del 8 de mayo de1627, firmada por el capitn Martn Alonso Ruiz de Carvajal, bajo el nombrede Pueblo Nuevo de la Santsima Trinidad de las bocas del ro Coello.

Por Decreto No. 264 de octubre de 1880, fue eliminado como aldea, por notener edificios para las oficinas pblicas, escuelas y rentas suficientes parasostener su administracin. Posteriormente, por Decreto No. 149 deoctubre de 1882 se le devolvi su categora de aldea, para premiar el

esfuerzo que venan realizando sus habitantes para para convertir elpoblado en un importante lugar.

La categora de Municipio bajo el nombre de Coello fue dada por eldecreto No. 650 del 13 de octubre de 1887, en honor al ro que lo baa.

Por ordenanza departamental No. 36 de Junio 26 de 1947, se cre laInspeccin de Polica de Gualanday, est muy reconocida en localidad delmunicipio.

Los dos principales ros del Municipio son: el Magdalena y el Coello, que a

la vez delimitan el territorio.

El municipio de Coello, posee una relacin urbano-funcional con algunosmunicipios de la regin central del departamento del Tolima, especialmentecon el municipio del Espinal. Coello cuenta con una ubicacin geogrficaestratgica, permitiendo la articulacin del centro del departamento conmunicipios del departamento de Cundinamarca.


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A continuacin podemos observar las distancias de recorr ido del sitio deestudio a los diferentes municipios circunvecinos de Coello.

Tabla 2. Comparativo de recorridos.

Destino Inicial Destino Final Recorrido en Km(distancias) Tiempo delrecorridoCoello Flandes 10 10 min.Coello Espinal 19 25 min.Coello Girardot 15 17 min.Coello Ricaurte 25 30 minCoello Chicoral 14 15 min.Coello Gualanday 27 30 min.

Fuente: el autor.

1.4 MARCO GEOGRFICO

1.4.1 Municipio de Girardot.

Figura 7. Ubicacin canteras California y David Carvajal.

Fuente: CANTERAS CALIFORNIA Y DAVID CARVAJAL. [En lnea].Disponible en Internet: . [Citado: 03, jul, 2012].

Climatologa: El municipio de Girardot, goza de un clima clido seco,durante la mayor parte del ao.

Temperatura: Girardot goza de temperaturas promedio entre 28.3 C yque puede alcanzar mximos de 38 C.


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Posicin Geogrfica: Girardot es un municipio de Colombia, situado enel centro del Departamento de Cundinamarca, se encuentra localizadosobre los 4 18 de latitud Norte y los 74 48 de longitud al Oeste deGreenwich. Con una altitud de 289 metros sobre el nivel del mar, una

extensin total de 129,0 Km2 y una poblacin de 150.178 habitantes (segnestadsticas del DANE para el ao 2005).

Limita al norte con el municipio de Nario y Tocaima, al sur con elmunicipio de Flandes y el Ro Magdalena, al oeste con el municipio deNario, el ro Magdalena y el municipio de Coello y al este con el municipiode Ricaurte y el Ro Bogot.

Este municipio est conformado por la zona urbana, esta a su vez estaconformada por seis comunas y por once veredas que son: Guabinal Plan,Guabinal Cerro, Barzalosa, Barzalosa Cementerio, Presidente, Piamonte,

Berln, San Lorenzo, Potrerillo, Acapulco y Agua Blanca.Nuestros sitios de explotacin en el cual basamos nuestro estudio soncantera California ubicada en la vereda Potrerillo y la cantera DavidCarvajal est ubicada en la vereda San Lorenzo.

1.4.2 Municipio de Coello.

Figura 8. Ubicacin ro Coello.

Fuente: RO COELLO. [En lnea]. Disponible en Internet: .[Citado: 03, jul, 2012].

Climatologa: El municipio de Coello, goza de un clima clido seco.


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Temperatura: Coello, goza de una temperatura media 26 gradoscentgrados.

Posicin Geogrfica: Coello es un municipio de Colombia, situado en el

centro del Departamento del Tolima, se encuentra localizado sobre los 417 de latitud Norte y los 74 54 de longitud al Oeste de Greenwich. Conuna altitud de 339 metros sobre el nivel del mar y una extensin total de332,99 Km2

Limita por el norte con el municipio de Piedras (Tolima); por el oriente el roMagdalena y los municipios de Girardot (Cundinamarca), Nario (Cundinamarca) yGuataqu (Cundinamarca); por el occidente con los municipios de Piedras (Tolima)e Ibagu (que es la ciudad capital del departamento del Tolima); y por el sur conlos municipios de San Luis (Tolima), El Espinal (Tolima) y Flandes (Tolima).6

Este municipio est conformado por la cabecera municipal, cuatro Inspecciones dePolica que son Gualanday, Potrerillo, La Vega de los Padres y La Barrialosa; ypor trece veredas que son: Chagual Afuera, Chagual Adentro, Cunira, SantaBrbara, Llano de la Virgen, La Arenosa, Lucha Afuera, Lucha Adentro, Chicual,La Salina, Dos Quebradas, Vindy y Cotomal.7

El sitio de explotacin el cual se est trabajando se encuentra ubicadodentro de la vereda Llano de la Virgen.

1.5 MARCO LEGAL

La Constitucin Nacional de Colombia consagra en el Estado el papel desalvaguardar la vida, honra y propiedad de los ciudadanos y es la reglamentacinque permite garantizar el cumplimiento de los requisitos mnimos de este objetivo.

La Constitucin Nacional, Captulo 3, artculos 08, 49, 58, 67, 78, 79, 80, 81, 82,300 y 360. (Por el cual establece derechos colectivos y del medio ambiente detodo colombiano de proteger, controlar y gozar de un ambiente sano).

Las Corporaciones Autnomas Regionales de acuerdo con la Ley 99/1993, paraeste tipo de explotacin exigen por lo regular la siguiente normatividad para lascanteras:

Manejo de las aguas lluvias Manejo de erosin y estabilidad de taludes

6COELLO. [En lnea]. Disponible en Internet: . [Citado: 03, jul,2012].7ALCALDA DE COELLO. Nuestro municipio. [En lnea]. Disponible en Internet: . [Citado: 03, jul, 2012].


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Reforestacin con especies nativas Zona de cambios de aceites para la maquinaria Zona de baos con pozos spticos Recuperacin paisajstica cuando se abandone la explotacin

El plan de manejo para la explotacin a las orillas de los ros se les exigepor lo regular los siguientes tpicos:

Manejo de las corrientes del ro. Construccin de drsenas y presas para zonas de sedimentacin. Manejo de no presentar erosin en las orillas de los ros Reforestacin de las cuencas y zonas aledaas Prohibir el lavado de vehculos en los ros y quebradas Prohibir cambio de aceite y reparaciones en las playas.

Otras leyes y normas vigentes tenidas en cuenta durante este proyecto son:

Ley 99 de 1993 (tiene como fundamento orientar y emprender unproceso de desarrollo econmico y social, siguiendo los principiosuniversales y del desarrollo sostenible contenidos en la declaracin de Rode Janeiro de junio de 1992 sobre el Medio Ambiente y Desarrollo.8

Ley 685 de 2001 (Por la cual se expide el cdigo de Minas).

Decreto 2811 de 1974. (Con el cual se promulga el cdigo Nacional deRecursos Naturales Renovables CNRN; por medio del cual se dicta el control yla prevencin de los efectos nocivos que puedan producir en el medio ambiente eluso o la explotacin de los recursos naturales).

Decreto 1791 de 1997. (Por medio del cual se establece el rgimen deaprovechamiento forestal).

Decreto 2655 de 1988. (Por el cual se establece el Cdigo de Minas conjuntode disposiciones y normas que se deben aplicar dentro de las actividades deminera).

Decreto 2222 de 1993. (Reglamento de Higiene y Seguridad en lasLabores Mineras a Cielo Abierto).

Decreto 035 de 1994. (Sobre medidas de prevencin y seguridad en laslabores mineras).

8CONGRESO DE LA REPBLICA DE COLOMBIA. Ley 99 del 22 de diciembre de 1993. Titulo I,artculo 1.


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Norma INVAS 2007. (Por el cual se establece las especificaciones tcnicasgenerales de la construccin de carreteras).

Norma I.N.V.E-125 (determinacin del lmite lquido de los suelos).

Norma I.N.V.E-126 (limite plstico e ndice de plasticidad).

Norma I.N.V.E-133 (Equivalente de arena de suelos y agregados finos).

Norma I.N.V.E-148 (Relacin de soporte del suelo en el laboratorio)

Norma I.N.V.E-218 (resistencia al desgaste de los agregados detamaos menores de 37.5 mm (1 ) por medio de la mquina de losngeles.

Norma I.N.V.E-219 (resistencia al desgaste de los agregados gruesos detamaos mayores de 19 mm (3/4) por medio de la mquina de los ngeles.

Norma I.N.V.E-220 (Sanidad de los agregados frente a la accin de lassoluciones de sulfato de sodio o de magnesio).

Norma I.N.V.E-227 (porcentaje de caras fracturadas en los agregados).

Norma I.N.V.E-230 (ndice de aplanamiento y de alargamiento de losagregados para carreteras).


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2. TIPO DE INVESTIGACIN

En este trabajo se analizaron las canteras la California, David Carvajal y elmaterial aluvial del ro Coello que se viene utilizando en la regin por parte

de empresas constructoras y contratistas de esta zona.Estos materiales han sido utilizados en la regin en rellenos para andenes,viviendas y vas sin tener ningn criterio de calidad (humedad, textura,plasticidad) y dejando estos criterios en manos de los maestros de obra, sinque los contratistas (arquitectos e ingenieros) intervengan: simplemente seapoyan en que son los materiales que siempre han utilizado.

Durante muchos aos, estas canteras son la fuente de materiales para laregin, se ha demostrado que los materiales son ptimos en algunosprocesos constructivos. Pero en algunos casos, en obras de Ingeniera sin

direccin tcnica, se han visto afectados por el uso inadecuado de losmismos. Por esta razn se observan vas en mal estado, concretos de malacalidad y en fin trabajos en los que influyen las caractersticas de losmateriales; la falta de exigencias tcnicas por parte de las entidadesregionales o municipales.

Se ha permitido que se desarrollen actividades en las cuales influye muchoel desacierto del criterio de ingenieros, arquitectos y maestro de obraquienes por falta de experiencia y poco conocimiento de las propiedades delos materiales han manipulado y trabajado estos de forma inadecuada.

El presente estudio de investigacin se efectu teniendo en cuenta lassiguientes etapas:

Visita el lugar para determinar los sitios donde se van a tomar lasmuestras del material.

Recoleccin del material e informacin que se va a manejar en lainvestigacin.

Registro Fotogrfico de los sitios a investigar.

Ensayos de laboratorio a realizar:

Partculas fracturadas mecnicamente (Agregado Grueso).

Desgaste los ngeles.

ndice de aplanamiento y alargamiento.


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Perdidas en ensayo de solides (sulfato de sodio sulfato de magnesio).

CBR.

Equivalente de arena. ndice de plasticidad.

Resultados de Laboratorio.

Las siguientes especificaciones tcnicas, en las cuales se bas el trabajofueron tomadas de la Norma INVAS. Esta presenta las disposiciones queson generales a los trabajos sobre sub-bases granulares y basesgranulares.

Para la construccin de sub-bases granulares, los materiales sernagregados naturales clasificados provenientes de la trituracin de rocas ygravas, pueden estar constituidos por una mezcla de productos de ambasprocedencias. Para la construccin de bases granulares, ser obligatorio elempleo de un agregado que contenga una fraccin producto de trituracinmecnica.

En ambos casos, las partculas de los agregados sern duras, resistentes ydurables, sin exceso de partculas planas, blandas o desintegrarles y sinmateria orgnica u otras sustancias perjudiciales.

Los requisitos de calidad que deben cumplir los diferentes materiales, seresumen en el grafico que observamos a continuacin. Los requisitosgranulomtricos se presentan en la especificacin respectiva.

Tabla 3. Requisitos de los materiales para afirmados, Sub-bases granulares yBases granulares.

Prdidas enensayode solidez en

Capa

PartculasFracturadasMecnicamente(Agr. Grueso)

DesgasteLos

ngeles

Sulfatodesodio

SulfatodeMagnesi

o

ndicesdeaplanamy

Alargam

C. B. R.I. P.

Equiv.De

Arena

NormaINV E-227

E-218yE-219

E.-220

E-220 E-230 E-148E-125yE-126

E-133

Subbasegranular

N.A50 %mx.

12%mx.

18%mx.

35%20, 30 40%mn.1


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Prdidas enensayode solidez en

Capa

PartculasFracturadasMecnicamente

(Agr. Grueso)

DesgasteLos

ngele

s

Sulfato

desodio

SulfatodeMagnesio

ndicesdeaplanamy

Alargam

C. B. R.I. P.

Equiv.De

Arena

granular mx. %mx.

mx. mx. mn.2 mn.

Fuente: INSTITUTO NACIONAL DE VAS. Manual de especificaciones generalesde construccin de carreteras. Bogot: INVIAS, 2008. p. 26-27.


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3. PROCEDIMIENTO DE LOS ENSAYOS PORCENTAJE DE CARASFRACTURADAS EN LOS AGREGADOS I.N.V. E 227 07

Objeto. Esta norma describe el procedimiento para determinar el porcentaje, en

masa o por conteo de una muestra de agregado grueso compuesta por partculasfracturadas que cumplen con los requisitos especficos.

Los valores deben expresarse en unidades= S.

Esta norma no considera los problemas de seguridad asociados con suuso. Es responsabilidad de quien la emplee establecer prcticasapropiadas de seguridad y salubridad y determinar la aplicabilidad delimitaciones regulatorias antes de su empleo.

Definiciones:

Caras Fracturadas n. Una superficie angular, spera o quebrada de unapartcula de agregado, formada por trituracin por medios artificiales o porla naturaleza.

Discusin para esta Norma. Una cara ser considerada fracturada, solosi tiene un rea proyectada al menos tan grande como un cuarto de lamxima rea proyectada (mxima rea de la seccin transversal) de lapartcula y la cara tiene bordes cortantes y bien definidos, esto excluyepequeos (ver Figura 9).

Partculas Fracturadas n. Una partcula de agregado que tenga al menosel mnimo nmero de caras fracturadas especificadas (generalmente una odos).

Figura 9. Partculas fracturadas.

Fuente: INSTITUTO NACIONAL DE VAS. Manual de especificaciones generalesde construccin de carreteras. Bogot: INVIAS, 2008. p. 31.


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Uso y significado. Algunas especificaciones contienen requisitosrelacionados a un porcentaje de partculas fracturadas en agregadosgruesos. Uno de los propsitos de este requisito es incrementar laresistencia al corte incrementando la friccin entre partculas en mezclas

de agregado ligadas o no ligadas.

Otro propsito es dar estabilidad a los agregados usados en tratamientossuperficiales y proporcionar mayor friccin y textura para agregados usadosen capas superficiales de pavimento. Este mtodo proporciona unprocedimiento estandarizado para determinar la aceptabilidad de losagregados gruesos con respecto a esos requisitos.

Las especificaciones difieren en el nmero de caras fracturadas requeridasen una partcula fracturada, y tambin difieren en cual criterio utilizar, si elporcentaje en peso o el porcentaje por conteo de partculas. Si la

especificacin no lo define con claridad, utilice el criterio de al menos unacara fracturada y calcule el porcentaje en peso.

Equipo.

Balanza. Una balanza de 5000 g de capacidad y aproximacin de 1 g.

Tamices. Tamices de 37.5, 25.0, 19.0, 12.5 y 9.5 mm (1", 1", 3/4", 1/2"y 3/8").

Cuarteador. Cuarteador para la obtencin de muestras representativas

en concordancia con la norma INV E 202.

Muestreo. Se debe obtener la muestra de acuerdo con la prcticadefinida en la norma INV E 201.

Preparacin de la muestra. Se debe secar la muestra lo suficiente paraobtener por tamizado una separacin limpia de los agregados gruesos yfinos. Se Tamiza el material sobre el tamiz de 4.75 mm (No.4) u otro tamizespecificado para esta prueba de acuerdo con la norma INV E 213 yposteriormente se debe reducir la muestra retenida en ese tamiz porcuarteo de acuerdo con la norma INV E 202 para obtener el tamao de

muestra apropiado para este ensayo.

La masa de la muestra debe ser al menos lo suficientemente grande de talforma que la partcula de mayor tamao no sea mayor del 1.0% de la masade la muestra; o la muestra de ensayo debe ser al menos del tamaoindicado en la siguiente tabla, la que sea menor:


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Tabla 4. Tamao de la muestra.


Para agregados con tamao nominal mximo de 19.0 mm (3/4) o mayores,donde el contenido de partculas fracturadas se determina para el materialretenido en el tamiz de 4.75 mm (No.4) o en uno menor, la muestra deensayo debe ser separada en el tamiz de 9.5 mm (3/8) La porcin pasantedel tamiz de 9.5 mm (3/8) debe ser posteriormente reducida de acuerdocon la norma INV E 202, a un mnimo de 200 g (0.5 libras). Esto reducirel nmero de partculas que deben ser separadas durante el procedimiento.En este caso, el porcentaje de partculas fracturadas se determina en cadaporcin y se calcula el promedio de los porcentajes en masa de partculasfracturadas basados en la masa de cada una de las porciones, para as

representar el porcentaje de caras fracturadas de la muestra total. Procedimiento. Se lava el material sobre el tamiz designado para ladeterminacin de las partculas fracturadas, con el fin de removercualquier residuo de material fino y se seca a masa constante. Se debedeterminar la masa de la muestra y cualquier determinacin de masaposterior con una aproximacin del 0.1% de la masa seca original de lamuestra.

Se debe esparcir la muestra seca en una superficie suficientementegrande, para inspeccionar cada partcula. Para verificar que una partcula

cumple el criterio de fractura, se sostiene la partcula de agregado de talmanera que la cara pueda ser observada directamente. Si la caraconstituye al menos un cuarto de la mayor seccin transversal de lapartcula, se debe considerar como una cara fracturada.

Utilizando la esptula o una herramienta similar, se separa la muestra entres categoras as: (1) partculas fracturadas, basados en el hecho de quela partcula tiene el nmero de caras fracturadas requerido, (2) partculas


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que no cumplan el criterio especificado y (3) partculas dudosas o en lafrontera. Si el nmero requerido de caras fracturadas no se da en laespecificacin, la determinacin se har sobre la base de una carafracturada.

Se determina la masa o se cuenta el nmero de partculas clasificadas enla categora de fracturadas, la masa o el conteo de partculas clasificadasen la categora de dudosas y la masa o el conteo de partculas que nocumplen el criterio de fracturadas. Se debe usar la masa para calcular elporcentaje de partculas fracturadas a no ser que se especifique calcular elporcentaje con base en el conteo.

Si ms de un nmero de caras fracturadas es especificado (por ejemplo,70% con una o ms caras fracturadas y 40% con dos o ms carasfracturadas), se repite el procedimiento en la misma muestra para cada

requisito.Si en alguna de las determinaciones, ms del 15% del total, es colocado enel grupo de las dudosas, se debe repetir la determinacin hasta que no msdel 15% este presente en esa categora. Para esta determinacin se debeusar el porcentaje basado en la masa, a menos que se especifique hacerlocon base en el conteo. Tambin si la muestra ha sido dividida en dosporciones de ensayo (como se indica en la Seccin 6.3), el criterio de 15%debe aplicar a cada una.

Informe. Se debe reportar el porcentaje en masa el porcentaje

obtenido por conteo, con el nmero especificado de caras fracturadas, conuna aproximacin del 1% de acuerdo con lo siguiente:

Donde:

P = porcentaje de partculas con el nmero especificado de carasfracturadas, F = masa o nmero de partculas fracturadas con al menos el

nmero de caras fracturadas especificado,

Q = masa o nmero de partculas en la categora de cuestionable ofrontera, y N = masa o nmero de partculas en la categora de nofracturadas o que no cumplen el criterio de partculas fracturadas:


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Se debe reportar sobre el criterio de fractura utilizado para evaluar elmaterial, una o dos caras fracturadas. Se debe informar la masa total en g de la muestra de material gruesoevaluada.

Se debe informar el tamiz sobre el cual se retuvo la muestra al principiodel ensayo. Se reporta si el porcentaje de partculas fracturadas se calcul por masao por conteo de partculas.

Precisin y tolerancias.

Precisin: No hay datos disponibles sobre la precisin cuando se utilizaeste mtodo de ensayo. Hay registros de estudios separados efectuadospor el Departamento de Transporte de California y de Arizona utilizando suspropios mtodos, en materiales que promediaron cerca del 80% de

partculas fracturadas se observ una precisin s imilar.La precisin basada en resultados de varios laboratorios en California y laobtenida en Arizona con base en resultados de diferentes operadores(muchos de los cuales procedan de diferentes laboratorios) tuvieron ambascerca de un 10% de desviacin estndar. A este nivel de precisin ladiferencia entre operadores procedentes de distintos laboratorios no debeexceder 28%, el 95% de las veces.

Tolerancias: Este procedimiento no tiene tolerancias, porque los valoresdeterminados pueden ser definidos nicamente en trminos del mtodo de

ensayo.3.2 RESISTENCIA AL DESGASTE DE LOS AGREGADOS DE TAMAOSMENORES DE 37.5 mm (1") POR MEDIO DE LA MQUINA DE LOS

NGELES- I.N.V. E 218 07

Objeto. Este mtodo se refiere al procedimiento que se debe seguir pararealizar el ensayo de desgaste de los agregados gruesos hasta de 37.5 mm(1") por medio de la mquina de Los ngeles.

El mtodo se emplea para determinar la resistencia al desgaste de

agregados naturales o triturados, empleando la citada mquina con unacarga abrasiva.

Para evaluar la resistencia al desgaste de los agregados gruesos, detamaos mayores de 19 mm (3/4"), por medio de la mquina de Los

ngeles, deber ut ilizarse la norma INV E 219.


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Esta norma no pretende considerar todos los problemas de seguridadasociados con su uso. Es responsabilidad de quien la emplee, elestablecimiento de prcticas apropiadas de seguridad y salubridad, y laaplicacin de limitaciones regulatorias con anterioridad a su uso.

Uso y significado. Este ensayo ha sido ampliamente usado como unindicador de la calidad relativa o la competencia de diferentes fuentes deagregados ptreos de similares composiciones mineralgicas. Losresultados no brindan automticamente comparaciones vlidas entrefuentes marcadamente diferentes en origen, composicin o estructura.

Los lmites de las especificaciones deben ser asignados con extremaprecaucin, considerando los tipos de agregados disponibles y sucomportamiento histrico en aplicaciones finales especficas.

Equipos:

Balanza. Que permita la determinacin de la masa con una precisin de0.1%.

Horno. Que pueda mantener una temperatura uniforme de 110 5C(230 9F).

Tamices.

Mquina de Los ngeles. La mquina para el ensayo de desgaste de

Los cilindro hueco de acero, con una longitud interior de 508 5 mm (20 0.2") y un dimetro interior, de 711 5 mm (28 0.2"), fabricado con unaplaca de acero de espesor entre 11.5 y 13 mm. El cilindro lleva susextremos cerrados y tiene en el centro de cada extremo un eje, que nopenetra en su interior, quedando el cilindro montado de modo que puedagirar en posicin horizontal, con una tolerancia en pendiente del 1%, con eleje.

El cilindro estar provisto de una abertura de 150 3 mm de ancho,preferiblemente a lo largo del tambor, para introducir y retirar con facilidadla muestra que se desea ensayar, y un entrepao fijo, para conseguir la

rotacin de la mezcla y de la carga abrasiva. La abertura podr cerrarsepor medio de una tapa con empaque que impida la salida del polvo, fijadapor medio de pernos. La tapa se disear de manera tal que se mantengael contorno cilndrico interior.

El entrepao se sita entre 380 y 820 mm del borde ms cercano a la tapa,de modo que la carga no caiga sobre la tapa durante el ensayo, ni se


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ponga en contacto con ella en ningn momento. El entrepao serdesmontable, de acero, ocupando longitudinalmente toda una generatriz delcilindro y se proyectar radialmente, y hacia el centro de la seccin circulardel cilindro, en longitud de 89 2 mm (3,5 0.1"). Tendr un espesor de 25

1 mm que permita montarlo por medio de pernos u otro medio apropiado,de forma que quede instalado de un modo firme y rgido. El entrepaodeber ser sustituido cuando su ancho sea menor de 86 mm en cualquierade sus puntos y su espesor sea menor de 23 mm.

Nota: es preferible el empleo de un entrepao de acero resistente aldesgaste de seccin rectangular y montada independientemente de la tapa.No obstante, se puede usar una seccin angular montada adecuadamenteen la parte interior de la tapa, teniendo en cuenta la direccin de rotacinpara la que la carga sea recogida por la cara exterior del ngulo.

La mquina ser accionada y contrabalanceada en forma tal que debemantener la velocidad perifrica bsicamente uniforme. Si se utiliza unperfil angular como entrepao, el sentido de rotacin debe ser tal que lacarga se recoja sobre la superficie exterior del perfil.

La prdida de velocidad y el deslizamiento del mecanismo de transmisinson causa frecuente de que los resultados del ensayo no coincidan con losobtenidos en otra mquina de desgaste de Los ngeles con velocidadperifrica constante.

La base de la mquina deber estar apoyada sobre un piso de concreto o

de bloques de roca, convenientemente nivelado. Carga abrasiva La carga abrasiva consistir en esferas de acero, deun dimetro aproximado de 46.8 mm (1 27/32) y una masa comprendidaentre 390 g y 445 g.

La carga abrasiva depender de la granulometra de ensayo, A, B, C o D,de acuerdo con la tabla siguiente:


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Tabla 5. Carga abrasiva.


Preparacin de la muestra. La muestra destinada al ensayo se obtendrempleando el procedimiento descrito en la norma INV E 201 y se reducira un tamao adecuado para el ensayo, segn la norma INV E 202.

La muestra reducida se lava y se seca en horno a una temperaturaconstante comprendida entre 110 5C (230 9F).Se elige en el cuadro 6,la gradacin ms parecida al agregado que se va a usar en la obra. Sesepara la muestra en las fracciones indicadas en el cuadro 6, de acuerdocon la granulometra elegida se toma la cantidad de cada una de ellas,indicada en el cuadro 11 hasta obtener el requerimiento para el tamao dela muestra total. Se registra la masa de la muestra total, aproximada a 1 g.Las muestras de las diferentes fracciones se unen para formar la muestrade ensayo.

Tabla 6. Granulometras de la muestra de agregado para ensayo.

Fuente: INSTITUTO NACIONAL DE VAS. Manual de especificaciones generales

de construccin de carreteras. Bogot: INVIAS, 2008. p. 37.Cuando se triture la muestra en el laboratorio, se har constar esto en elinforme, debido a la influencia que tiene la forma de las partculas en elresultado del ensayo.


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Figura 10. Mquina del ensayo de abrasin Los ngeles.


Figura 11. Mquina del ensayo de abrasin Los ngeles


Procedimiento. Luego de comprobar que el tambor este limpio, lamuestra y la carga abrasiva correspondiente se colocan en la mquina deLos ngeles y se hace girar el cilindro a una velocidad comprendida entre188 y 208 rad/minuto (30 y 33 r.p.m.) hasta completar 500 revoluciones. La

mquina deber girar de manera uniforme para mantener una velocidadperifrica prcticamente constante.

Una vez cumplido el nmero de vueltas prescrito, se descarga el materialdel cilindro y se procede con una separacin preliminar de la muestraensayada, empleando un tamiz de abertura mayor al de 1.70 mm (No.12).La fraccin fina que pasa, se tamiza a continuacin empleando el tamiz de


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1.70 mm (No.12), utilizando el procedimiento de la norma INV E 213. Elmaterial ms grueso que la abertura del tamiz de 1.70 mm (No.12) se lava,se seca en el horno, a una temperatura comprendida entre 110 5C (230 9F), hasta masa constante, y se determina la masa con precisin de 1 g.

Si el agregado est libre de costras o de polvo se puede eliminar laexigencia del lavarlo antes y despus del ensayo. La eliminacin del lavadoposterior, rara vez reducir la prdida medida, en ms del 0.2% del peso dela muestra original. Sin embargo, en caso de ensayos con fines dearbitraje, el procedimiento de lavado es perentorio.

Nota: se puede obtener una valiosa informacin sobre la uniformidad de lamuestra que se est ensayando, determinando la prdida despus de 100revoluciones. Al efectuar esta determinacin no se debe lavar el materialretenido en el tamiz de 1.7 mm (No.12). La relacin de prdida despus de

100 revoluciones a prdida despus de 500 revoluciones, no deberaexceder en ms de 0.20 para materiales de dureza uniforme. Cuando serealice esta determinacin, se procurar evitar toda prdida de muestra; lamuestra total, incluido el polvo producido por el desgaste, se vuelve aintroducir en la mquina hasta completar las 500 revoluciones requeridaspara completar el ensayo.

Clculos. El resultado del ensayo es la diferencia entre la masa originaly la masa final de la muestra ensayada, expresada como tanto por cientode la masa original.

El resultado del ensayo (% desgaste) recibe el nombre de coeficiente dedesgaste de Los ngeles, el cual se calcula as:

Donde:

P1 = masa de la muestra seca antes del ensayo.

P2 = masa de la muestra seca despus del ensayo, previo lavado sobretamiz de 1.70 mm (No.12).

Informe. Deber incluir lo siguiente:

Identificacin del agregado (tipo, fuente y tamao mximo nominal).


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Gradacin de la Tabla 2, usada en el ensayo.

Desgaste del agregado, redondeado a 1%.


Precisin. Para agregados con tamao mximo nominal de 19 mm(3/4"), con porcentajes de prdida entre 10 y 45%, el coeficiente devariacin entre resultados de varios laboratorios, es del 4.5%. Por lo tanto,resultados de dos ensayos bien ejecutados, por dos laboratorios diferentes,sobre muestras del mismo agregado grueso, no debern diferir el uno delotro en ms del 12.7% de su promedio.

El coeficiente de variacin de operadores individuales, se encontr que esdel 2.0%. Entonces, los resultados de dos ensayos bien ejecutados por el

mismo operador sobre el mismo agregado grueso, no debern diferir, eluno del otro en ms del 5.7% de su promedio.

Tolerancias. Dado que no hay un material de referencia apropiado paradeterminar la tolerancia para este procedimiento, no hay ningunadeclaracin sobre el particular.

3.3 RESISTENCIA AL DESGASTE DE LOS AGREGADOS GRUESOS DETAMAOS MAYORES DE 19 mm (3/4") POR MEDIO DE LA MAQUINA DE LOS

NGELES I.N.V. E 219-07

Objeto. Esta norma tiene por objeto establecer el mtodo de ensayopara determinar la resistencia al desgaste de agregados gruesos, detamaos mayores de 19 mm (3/4), mediante la mquina de Los ngeles.

Para evaluar la resistencia al desgaste de agregados de tamaos menoresde 37.5 mm (1"), por medio de la mquina de Los ngeles, se deberutilizar la norma INV E 218.

Esta norma no pretende considerar todos los problemas de seguridadasociados con su uso. Es responsabilidad de quien la emplee, elestablecimiento de prcticas apropiadas de seguridad y salubridad, y la

aplicacin de limitaciones.

Uso y significado. Se aplica lo descrito en la Seccin 2 de la norma INVE 218.

Equipo:


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Balanzas. Que permita la determinacin de la masa con una precisinde 0.1% Horno. Que pueda mantener una temperatura uniforme de 110 5C(230 9F).

Tamices. De las aberturas indicadas en la Tabla siguiente. Mquina de Los ngeles. La cual debe cumplir con los requisitosestablecidos en la norma INV E 218. Carga abrasiva. La carga abrasiva estar formada por 12 esferas deacero, con un dimetro aproximado de 47 mm (1 27 /32") y con una masaentre 390 y 445 g cada una. La masa total deber ser de 5000 25 g.

Nota: esferas de acero de 46.038 mm (1 13/16) y de 47.6 mm (1 7/8) dedimetro, que tengan una masa de aproximadamente 400 y 440 g cadauna, respectivamente, son de fcil adquisicin. Tambin es posibleconseguir esferas de acero de 46.8 mm (1 27/32) de dimetro con una

masa de aproximadamente 420 g. Preparacin de la muestra. La muestra destinada al ensayo se obtendrmediante el procedimiento descrito en la norma INV E 201 y se reducir aun tamao adecuado para el ensayo en acuerdo con la norma INV E 202.

La muestra reducida se lava y luego se introduce en un horno, a unatemperatura entre 110 5C (230 9F), hasta que su masa sea constante.

Se elegir en la Tabla siguiente la gradacin ms parecida al agregado quese va a usar en la obra. Se separa la muestra en las fracciones indicadas

en dicha tabla, de acuerdo con la granulometra elegida. Se toma lacantidad de cada una de ellas indicada en el cuadro 7 hasta elrequerimiento para el tamao de la muestra total. Se registra la masa de lamuestra total, aproximada a 1 g. Las muestras de las diferentes fraccionesse unen para formar la muestra de ensayo.

Cuando se triture la muestra en el laboratorio, ello se har constar en elinforme, debido a la influencia que tiene la forma de las partculas en elresultado del ensayo.


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Tabla 7. Gradacin del agregado.


Procedimiento: luego de comprobar que el tambor este limpio, lamuestra y la carga abrasiva correspondiente se colocan en la mquina deLos ngeles y se hace girar el cilindro a una velocidad comprendida entre188 y 208 rad/minuto (30 y 33 r.p.m.) hasta completar 1000 revoluciones,(Nota 2) la mquina deber girar de manera uniforme para mantener unavelocidad perifrica prcticamente constante.

Una vez cumplido el nmero de vueltas prescrito, se descarga el materialdel cilindro y se procede con una separacin preliminar de la muestraensayada, empleando un tamiz de abertura mayor al de 1.70 mm (No.12).La fraccin fina que pasa, se tamiza a continuacin empleando el tamiz de1. 70 mm (No.12), utilizando el procedimiento de la norma INV E 213. Elmaterial ms grueso que la abertura del tamiz de 1.70 mm (No.12) se lava,se seca en el horno, a una temperatura comprendida entre 110 5C (230 9F), hasta masa constante, y se determina la masa con precisin de 1 g.

Si el agregado est libre de costras o de polvo, se puede eliminar laexigencia del lavarlo antes y despus del ensayo. La eliminacin del lavadoposterior, rara vez reducir la prdida medida, en ms del 0.2% del peso dela muestra original.

Clculos. La diferencia entre la masa inicial de la muestra seca (P1) y lamasa del material seco retenido en el tamiz de 1.70 mm (No. 12) luego delensayo (P2), expresada como porcentaje de la masa inicial, ser eldesgaste de la muestra.

Informe: Se reporta la siguiente informacin:

Identificacin del agregado (tipo, fuente y tamao mximo nominal). Gradacin de la Tabla (Granulometras de la muestra de agregado paraensayo), usada para la prueba. Desgaste de la muestra, expresada con aproximacin al 1.0% en masa.


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Precisin. La precisin para ste mtodo no ha sido determinada, perose puede comparar con la de la norma INV E 218.

Tolerancias. No existe declaracin sobre tolerancias para este mtodode ensayo.

3.4 SANIDAD DE LOS AGREGADOS FRENTE A LA ACCIN DE LASSOLUCIONES DE SULFATO DE SODIO O DE MAGNESIO I.N.V. E 220 07

Objeto. Esta norma describe el procedimiento que se debe seguir, paradeterminar la resistencia a la desintegracin de los agregados, por laaccin de soluciones saturadas de sulfato de sodio o de magnesio, seguidode secado al horno para deshidratar parcial o completamente la sal

precipitada en los poros permeables.La fuerza de expansin interna derivada de la rehidratacin de la saldespus de reinmersin simula la expansin del agua por congelamiento.

Mediante este mtodo se puede obtener una informacin til para juzgar lacalidad de los agregados que han de estar sometidos a la accin de losagentes atmosfricos, sobre todo cuando no se dispone de datos sobre elcomportamiento de los materiales que se van a emplear, en las condicionesclimatolgicas de la obra. Se llama la atencin sobre el hecho que losresultados que se obtienen varan segn la sal que se emplee y que hay

que tener cuidado al fijar los lmites en las especificaciones en que seincluya este ensayo.

Los valores se deben expresar en unidades: S.

Esta norma no considera los problemas de seguridad asociados con suuso. Es responsabilidad de quien la emplee establecer prcticasapropiadas de seguridad y salubridad y determinar la aplicacin delimitaciones regulatorias antes de su empleo.

Uso y significado. Este mtodo es un procedimiento para hacer unestimativo preliminar de la sanidad de los agregados a ser usados enconcretos y otros propsitos. Los valores obtenidos pueden sercomparados con especificaciones que se han diseado para indicar laposibilidad de usar el agregado propuesto. Dado que la precisin de estemtodo es baja, el rechazo de los agregados que no cumplan lasespecificaciones pertinentes, no puede darse sin confirmar con losresultados de otros ensayos mejor relacionados con el uso que se le va adar al material.


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Los valores de porcentaje de prdidas admisibles resultantes de aplicareste mtodo, generalmente difieren para agregados finos y agregadosgruesos. Los resultados del ensayo son, generalmente, ms severoscuando se utilizan sulfato de magnesio, por lo tanto, los porcentajes de

perdida permitidos cuando se usan sulfatos de magnesio son normalmentemayores que los permitidos cuando se usa sulfato de sodio.

Equipo:

Tamices. Se Utilizan tamices con aberturas cuadradas de los siguientestamaos, para tamizar muestras de acuerdo con la tabla 8:

Tabla 8. Serie de tamices.

Fuente: INSTITUTO NACIONAL DE VAS. Manual de especificaciones generales

de construccin de carreteras. Bogot: INVIAS, 2008. p. 45.

Recipientes para muestras. Recipientes para sumergir las muestras delos agregados en la solucin, de acuerdo con el procedimiento descrito eneste mtodo. Los recipientes estarn perforados de tal manera quepermitan la libre entrada de la solucin, para que se pueda poner encontacto con la muestra y para que pueda drenar de la misma, sin que seproduzca prdida de partculas del agregado. El volumen de la solucin enla cual se sumergen las muestras ser, por lo menos, cinco veces elvolumen de la muestra sumergida.

Regulacin de la temperatura. Se dispondr de un medio apropiado pararegular la temperatura de la solucin durante el perodo de inmersin; ensulfato de sodio o magnesio.

Termmetro. Un termmetro con el intervalo de temperaturarecomendado para la solucin durante la realizacin del ensayo, con unaprecisin de 0.1 C (0.2 F).


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Balanzas. Las balanzas deben tener una capacidad suficiente ysensibilidad de 0.1 g, para pesar el agregado fino y para agregado grueso,otra con sensibilidad de 0.1% de la masa de la muestra o un gramo, el quesea mayor dentro del intervalo requerido para este ensayo.

Horno. Un horno capaz de mantener una temperatura a 110 5 C(230 9 F) y la rata de evaporacin para esta temperatura debe ser almenos 25 g/h, durante 4 horas, perodo durante el cual se deber mantenercerrada la puerta del horno. Esta velocidad se determinar por la prdidade agua, en vasos de laboratorio (beakers) de 1.0 litro de capacidad, quecontengan inicialmente cada uno 500 g de agua a la temperatura de 21 2 C (70 3 F), colocados.

Instituto nacional de Vas E 220 3 en cada rincn y en el centro decada bandeja del horno, durante el citado perodo de 4 horas. Esta

comprobacin se efecta estando ocupado el horno solamente por losvasos con agua.

Medidores de gravedad especifica. Hidrmetros que cumplan con losrequisitos de la norma ASTM E-100 o una combinacin apropiada deprobeta graduada y balanza capaz de medir la gravedad especfica de lasolucin con una aproximacin de 0.001.

Soluciones necesarias. Se prepara la solucin para sumergir lasmuestras de ensayo con sulfato de sodio o magnesio de acuerdo con laSeccin 4.1.1 o 4. 1.2 (Nota 2). El volumen de solucin debe ser, al

menos, cinco veces el volumen de slidos para todas las muestrassumergidas al mismo tiempo.

Solucin de Sulfato de Sodio. La solucin saturada de sulfato de sodio,se prepara disolviendo la cantidad necesaria de sal del tipo "comercial", enagua (Nota 5) a una temperatura de 25 C (77 F) como mnimo. Se aadesuficiente cantidad de sal (Nota 3), bien de la forma anhidra (Na2SO4) ocristalizada (Na2SO4.10H2O), para asegurar no solamente que la solucinest saturada, sino tambin que quede un exceso de cristales cuando lasolucin est lista para ser usada en el ensayo. Se agita bien la solucindurante la adicin de la sal y posteriormente a intervalos frecuentes hastaque se vaya a utilizar.

Para reducir la evaporacin y prevenir contaminacin, se debe mantener lasolucin cubierta todo el tiempo cuando no se requiera su utilizacin. Seenfra la solucin entre 20.3 C y 21 C (68.5 y 78.5 F). Nuevamente seenvuelve y permite que la solucin permanezca a esta temperatura por lomenos durante 48 horas antes de emplearla. Previo a cada uso se rompe lapasta de sal si la hay en el recipiente, se revuelve la solucin y determina


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la gravedad especfica de la misma. Cuando se usa la solucin se debetener una gravedad especfica no menor de 1.154 y no mayor de 1.171. Sedeben desechar las soluciones descoloridas o se debe filtrar y comprobarsu gravedad especfica.

Solucin de sulfato de magnesio. La solucin de sulfato de magnesiosaturada, se prepara disolviendo la cantidad necesaria de sal del tipo"comercial", en agua a la temperatura de 25 C (77 F). Se aade suficientecantidad de sal, bien de la forma anhidra (MgSO4) o cristalizada (MgSO47H2O), para asegurar no solamente que la solucin est saturada, sinotambin que quede un exceso de cristales cuando la solucin est listapara ser usada en el ensayo. Se agita bien la solucin durante la adicin dela sal y posteriormente a intervalos frecuentes hasta que se vaya a utilizar.

Para reducir la evaporacin y prevenir contaminacin, se debe mantener la

solucin cubierta todo el tiempo cuando no se requiera su utilizacin. Seenfra la solucin entre 20.3 C y 21 C (68.5 y 78.5 F). Nuevamente serevuelve y se permite que la solucin permanezca a esta temperatura por lomenos durante 48 horas antes de su empleo. Previo a cada uso se deberomper la pasta de sal si la hay en el recipiente, se revuelve la solucin yse determina la gravedad especfica de la misma. Cuando se use lasolucin debe tener una gravedad especfica no menor de 1.297 y no mayorde 1.306. Se deben desechar las soluciones descoloridas o se deben filtrary comprobar su gravedad especfica.

Cuando se prepara una solucin saturada de magnesio, los cristales de sal

se disolvern ms fcilmente si los cristales se adicionan en pequeascantidades y la temperatura del agua es superior a 35 C (95 F), debido alefecto qumico de enfriamiento durante la preparacin.

Solucin de cloruro de Bario. Una solucin de cloruro de bario 0.2 molar(41.6 g de BaCl2 por litro de solucin) se usa para determinar la presenciade sulfato de sodio o de magnesio en el agua de lavado.

Muestras. La muestra debe ser obtenida de acuerdo con la norma INVE 201 y reducida a la fraccin requerida para el ensayo de acuerdo conla norma INV E 202.

Agregado fino. La muestra del agregado fino debe pasar toda por eltamiz de 9.5 mm (3/8").

La muestra deber ser de cantidad suficiente para poder obtener 100 g decada una de las fracciones que se indican a continuacin.


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Tabla 9. Fracciones de la muestra.


Si la muestra contiene menos del 5% de alguno de los tamaosespecificados anteriormente, ese tamao no debe ser ensayado.

Procedimiento. Inmersin de las muestras en la solucin. Las muestrasse sumergen en la solucin de sulfato de sodio o de magnesio, durante unperodo no menor de 16 horas ni mayor de 18 horas, de manera que elnivel de la solucin quede por lo menos 12.5 mm (1/2) por encima de lamuestra (Nota 8). El recipiente se cubre para evitar la evaporacin y lacontaminacin con sustancias extraas.

Las muestras sumergidas en la solucin, se mantienen a una temperaturaentre 20.3 y 21.9 C (68.5 y 71.5 F), durante todo el periodo deinmersin.

Secado de las muestras, posterior a la inmersin. Despus del perodode inmersin, la muestra se saca de la solucin dejndola escurrir durante15 5 minutos y se la introduce en el horno, cuya temperatura se habrregulado previamente a 110 5 C (230 9 F). Se secan las muestrashasta masa constante a la temperatura indicada.

Se debe establecer el tiempo requerido para obtener masa constante de lasiguiente manera: Con la muestra dentro del horno se chequea la prdidade masa de la muestra, se revuelve y se pesa sin enfriar a intervalos de 2 a4 horas; se deben realizar los chequeos necesarios para determinar eltiempo de secado para la ubicacin ms desfavorable del alcanzado una

masa constante, cuando la prdida de masa es menor del 0.1% de la masade la muestra despus de 4 horas de secado. Una vez alcanzada la masaconstante se enfra la muestra a una temperatura entre 20 y 25 C (68 a77 F) (Nota 10) y se sumergen de nuevo las muestras en la solucin.

Se puede ayudar al enfriamiento de las muestras usando aireacondicionado o un ventilador. La temperatura del material se debe


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verificar con un termmetro antes de llevar el material nuevamente ainmersin.

Nmero de ciclos. El proceso de inmersin y secado de las muestras se

repite hasta completar el nmero de ciclos que se especifiquen. El ensayose debe realizar preferiblemente en forma continua hasta que se realicentodos los ciclos especificados. Sin embargo, si el ensayo se interrumpe, sedejan las muestras en el horno a 110 5 C (230 9 F), hasta que sepueda continuar el ensayo.

Se deben revisar las temperaturas de ensayo registradas en la unidad deregistro de temperatura (si se tiene) y se verifica si la temperatura de lasolucin no ha excedido los lmites.

Examen Cualitativo. Se hace un examen cualitativo a las muestras de

ensayo con tamao mayor de 19.0 mm (3/4"), Se separan las partculas decada muestra de ensayo en grupos de acuerdo con el efecto que produce laaccin del sulfato de sodio o magnesio. Se registra el nmero de partculasque han sido afectadas.

El examen cualitativo constar de dos partes:

La observacin del efecto que produce la accin del sulfato de sodio o demagnesio y la naturaleza de esta accin.

El recuento del nmero de partculas afectadas.9

3.5 NDICE DE APLANAMIENTO Y DE ALARGAMIENTO DE LOSAGREGADOS PARA CARRETERAS

Objeto. Esta norma describe el procedimiento que se deben seguir, parala determinacin de los ndices de aplanamiento y de alargamiento, de losagregados que se van a emplear en la construccin de carreteras.

Esta norma se aplica a los agregados de origen natural o artificial,incluyendo los agregados ligeros y no es aplicable a los tamaos departculas menores de 6.3 mm () o mayores de 63 (2 ).

9INSTITUTO NACIONAL DE VAS. Manual de diseo de pavimentos asflticos con medios y altosvolmenes de trnsito. Santaf de Bogot: INVIAS, 1998. 346 p. Cfr. INSTITUTO NACIONAL DEVAS. Sanidad de los agregados frente a la accin de las soluciones de sulfato de sodio o demagnsio: I.N.V. E - 220 - 07. [En lnea]. Disponible en Internet:. [Citado: 22, jul., 2012].


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Definiciones.

Partcula plana: partcula cuya dimensin mnima (espesor) es inferior a3/5 de la dimensin media de la fraccin.

ndice de aplanamiento de una fraccin: di/Di. El porcentaje en masa delas partculas planas de la fraccin.

ndice de aplanamiento global: La masa del total de las partculas planasexpresada como porcentaje del total de la masa seca de las partculassometidas al ensayo.

Partcula larga: Partcula cuya dimensin mxima (largo) es superior a9/5 de la dimensin media de la fraccin.

ndice de alargamiento de la una fraccin, di/Di. El porcentaje en masade las partculas largas de la fraccin.

ndice de alargamiento global: La masa total de las partculas largasexpresada como porcentaje del total de la masa seca de las partculassometidas al ensayo.

Fraccin granulomtrica di/Di: Fraccin de un agregado que pasa por elmayor de los tamices (Di) y es retenida por el menor (di).

Muestra de ensayo: Muestra utilizada ntegramente para un mismo

ensayo. Masa constante: Masa obtenida despus de secado y tras pesadassucesivas que no difieran entre s en ms del 0.1%, a intervalos al menosde una hora.

Resumen del mtodo: El ensayo de ndice de aplanamiento consiste endos operaciones sucesivas de tamizado. En primer lugar, mediante el usode tamices, se divide la muestra en fracciones di/Di, tal como se indica enal Tabla 10. Cada una de las fracciones granulomtricas di/Di se criba acontinuacin empleando para ello tamices de Barras paralelas y separadas

3/5[(di+Di)/2], las partculas que pasen son consideradas planas Cuando nose disponga de tamices de barras paralelas se pueden utilizar el calibradortradicional de espesor, para separar las partculas planas.

El ensayo de ndice de alargamiento consiste en dos operacionessucesivas. En primer lugar, mediante el uso de tamices, se divide lamuestra en fracciones di/Di, tal como se indica en la Tabla 10. Cada


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fraccin se analiza utilizando el calibrador de alargamiento, para separarlas partculas largas.

Equipo:

Tamices de barras. Formados por barras cilndricas paralelas y con lastolerancias incluidas en la Tabla 10, las tolerancias indicadas deben aplicara toda la longitud de la misma.

Calibradores metlicos. Dos juegos de calibradores metlicos, uno deranuras (calibrador de espesores) y otro de barras (calibrador delongitudes), cuyas dimensiones estarn de acuerdo con lo especificado enlas Figuras **No.2 y No.3 y en la Tabla 3. El tamiz de barras paralelassustituye al calibrador de espesores.

Tamices. De los siguientes tamaos de abertura: 6.3 mm (1/4), 9.5 mm(3/8), 12.5 mm (1/2), 19 mm (3/4), 25 mm (1), 37.5 mm (1), 50 mm(2) y 63 mm (2 )

Balanza. Con una sensibilidad mnima de 0.1% de la masa de lamuestra de ensayo.

Horno ventilado. Horno regulado por un termostato que mantenga latemperatura a 110 5 C u otro aparato que permita el secado de losagregados sin causar la rotura de las partculas.10

Equipo miscelneo. Cuarteador de agregados, bandejas, etc.

3.6 RELACIN DE SOPORTE DEL SUELO EN EL LABORATORIO (CBR DELABORATORIO) I.N.V. E 148 07

Objeto. Esta norma describe el procedimiento de ensayo para ladeterminacin de un ndice de resistencia de los suelos denominadorelacin de soporte de California, que es muy conocido debido a su origen,como CBR (California Bearing Ratio). Este mtodo de ensayo estproyectado, aunque no limitado, para la evaluacin de la resistencia demateriales cohesivos que contengan tamaos mximos de partculas de

menos de 19 mm (3/4).

10Ibd., ndice de aplanamiento y de alargamiento de los agregados para carreteras: I.N.V. E - 230- 07. [En lnea]. Disponible en Internet:. [Citado: 22, jul., 2012].


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Cuando se van a ensayar materiales con contenidos mximos de tamaosde partculas mayores de 19 mm (3/4), este mtodo de ensayo provee laforma de modificar la gradacin del material, de manera que el usado paralas pruebas pase todo por el tamiz de 19.0 mm (3/4) a la vez que mantiene

constante la fraccin del total de la grava entre 75 mm (3) y 4.75 mm(No.4).

Aunque tradicionalmente ste mtodo de preparacin de especmenes hasido empleado para evitar el error inherente en la prueba de materiales quecontienen partculas gruesas en el equipo de prueba de CBR, el materialmodificado puede tener propiedades de resistencia significativamentediferentes a las del material original. Sin embargo, una gran base deexperiencia se ha desarrollado usando este mtodo para materiales en loscuales la gradacin ha sido modificada y estn en uso mtodossatisfactorios de diseo, basados en los resultados de pruebas usando este

procedimiento.La experiencia han demostrado que los resultados del CBR para aquellosmateriales que contienen porcentajes sustanciales de partculas retenidasen el tamiz 4.75 mm (No.4), son ms variables que los de materiales msfinos. En consecuencia, se puede requerir ms pruebas para estosmateriales con el fin de establecer un CBR confiable.

El ensayo se realiza normalmente sobre suelo preparado en el laboratorioen condiciones determinadas de humedad y densidad. Las masas unitariassecas de los especmenes corresponden generalmente a un porcentaje de

la masa unitaria seca mxima del ensayo normal (INV E 141), o delmodificado (INV E 142); pero tambin se puede operar en forma anlogasobre muestras inalteradas tomadas del terreno.

Esta norma no pretende considerar todos los problemas de seguridadasociados con su uso. Es de responsabilidad de quien la emplee, elestablecimiento de prcticas apropiadas de seguridad y salubridad y laaplicabilidad de limitaciones regulatorias, con anterioridad a su uso.

Uso y significado. Este mtodo de prueba se emplea para evaluar laresistencia potencial de materiales de subrasante, subbase y base,

incluyendo materiales reciclados para empleo en pavimentos de carreterasy pistas de aterrizaje. El valor de CBR obtenido en esta prueba forma parteintegral de varios mtodos de diseo de pavimentos flexibles.

Para aplicaciones en las cuales el efecto del contenido de agua decompactacin sobre el CBR es bajo, tales como materiales de grano gruesosin cohesin, o cuando se permita una tolerancia en relacin con el efectode diferentes contenidos de agua de compactacin en el procedimiento del


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diseo, el CBR se puede determinar al contenido ptimo de agua de unesfuerzo de compactacin especificado. La masa unitaria seca especificadacorresponde, generalmente, al porcentaje mnimo de compactacinpermitido al usar las especificaciones para compactacin en el campo.

Para aplicaciones en las cuales el efecto del contenido de agua decompactacin sobre el CBR se desconoce, o en las cuales se desea teneren cuenta su efecto, el CBR se determina para un rango de contenidos deagua, usualmente el permitido para compactacin en el campo empleandolas especificaciones existentes para tal fin.

El criterio para la preparac

caracterizaciÃn de materiales de las canteras california,

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