Laboratorio Asfalto INDICE DE PENETRACION CEMENTOS ASFALTICOS

1.- NORMAS DE CONSULTA

AASHTO T 52-97
ASTM D402-55

2.- OBJETIVO DEL ENSAYO.-

ž Determinar grado de dureza del cemento asfáltico
ž Determinar la penetración de los cementos asfálticos bajo las siguientes condiciones determinadas.
ž Determinar la penetración a 25°C con una carga de 100 gramos en un tiempo de 5 segundos medidas en décimas de pulgada
ž Clasificar el tipo de cemento asfaltico en funcion al indice de penetracion

3. FUNDAMENTO TEORICO.-

El ensayo de penetración determina la dureza o consistencia relativa de un betún asfáltico, midiendo la distancia que una aguja normalizada penetra verticalmente en una muestra del asfalto en condiciones especificadas de temperatura, carga y tiempo. Cuando no se mencionan específicamente otras condiciones especificadas, se entiende que la medida de penetración se hace a 25 °C, que la aguja está cargada con 100 g y que la carga se aplica durante 5 seg. La penetración determinada en estas condiciones se llama penetración normal. La unidad penetración es la décima de milímetro.

Es evidente que cuando mas blando sea el betún asfáltico se clasifican en grados según su dureza o consistencia por medio de la penetración. El Instituto del Asfalto ha adoptado cuatro grados de betún asfáltico para pavimentación comprendidas dentro de los márgenes siguientes: 60–70; 85–100; 120–150 y 200–250. Además, el Instituto tiene especificaciones para un betún asfáltico de penetración comprendida en el margen 40 – 50, que se usa en aplicaciones especiales e industriales, los aparatos y procedimientos para realizar el ensayo de penetración se describen en el Método AASTHO T49 y en el ASTM D5.

La muestra es fundida y enfriada bajo condiciones controladas .La penetración se mide con un penetró metro, mediante el cual, una aguja Standard es introducida a la muestra.

La penetración de un material bituminoso es la distancia en décimas de mm. Bajo condiciones fijas de temperatura, carga y tiempo.

AEROVÍAS (I)

El gobierno federal prescribe dos tipos básicos de reglas de vuelo para el tráfico aéreo, conociéndose con los nombres de reglas para vuelo visual (visual ílight rules VFR) y reglas de vuelo instrumental (Instrument flight rules IFR). En términos generales, VFR significa que las condiciones atmosféricas son lo suficientemente buenas como para que el avión pueda maniobrar de una ma¬nera segura y por sí solo, con los medios visuales. Las condiciones IFR preva¬lecen cuando la visibilidad o el techo de nubes están por debajo de las condi¬ciones prescritas en las VFR. En condiciones IFR, la segura separación entre aeronaves, es responsabilidad del personal de control, mientras que en el pri¬mer caso corresponde al piloto. En condiciones VFR casi no existe el control ; de tráfico aéreo y los aviones maniobran según el principio de "ver y ser [ vistos". El verdadero control se ejerce cuando hay que utilizar las condicio-nes IFR.
i Obligatoriamente estas reglas requieren la asignación de rutas especifica¬das, altitudes y separaciones mínimas entre aeronaves.
Con el aumento de la velocidad de las aeronaves y la densidad de tráfico en el espacio aéreo, aumentó también la inquietud sobre la posibilidad de colisiones en el aire. Esta inquietud se basaba en los varios accidentes ocu-Sos con gran pérdida de vidas humanas. Debido a ello, se prescribieron as redas IFR en ciertas partes del espacio aéreo haciendo caso omiso de las condiciones meteorológicas, lo que se conoce con el nombre de espacio aéreo controlado" y que abarca el espacio donde se mueven los reactores de gran velocidad; por lo tanto puede incluir tanto el espacio en las proximidades de los aeropuertos como en el que vuelan los ractores en ruta desplazándose de una ciudad a otra (*).
Los límites del espacio aéreo controlado pueden extenderse tanto como el Administrador de la FAA considere necesario para conseguir unas opera¬ciones seguras. La tendencia a utilizar este control es cada vez mayor espe-cialmente en aquellos lugares donde operan aeronaves de gran velocidad.
Las realas de vuelo instrumental requieren que, antes de la salida del avión, el piloto de acuerdo con el centro de control de tráfico aéreo proponga un "oían de vuelo" en el que se indica el destino del avión, la ruta a seguir y las altitudes deseadas Este plan de vuelo se actualiza continuamente a lo largo de la ruta seguida.
AEROVÍAS
Los aviones vuelan de un punto a otro siguiendo rutas determinadas, rutas que en los Estados Unidos se conocen con el nombre de "aerovías" o "rutas para reactores".
Colores de las aerovías.—Inicialmente a las aerovías se les asignaba un color. Las aerovías principales Este y Oeste eran verdes, las Norte y Sur eran de color ámbar; las líneas secundarias Este y Oeste eran de color rojo y las Norte y Sur azules. Más tarde a cada aerovía se le asignaba un número; por ejemplo la verde tenía el número 3, la roja el 4, etc. La numeración de las aerovías comenzaba en la frontera con Canadá y en la Costa del Pacífico y se desarrollaba hacia el Sur y Este. A cada aerovía se le asignó un nivel, de altitud, que para las verdes y rojas son los niveles de miles de pies impares hacia el Este y los miles de pies pares hacia el Oeste. A las aerovías ámbar y azules se les asignó los números impares en miles de pies hacia el Norte y los números pares hacia el Sur. Desde tierra, estas aerovías quedaban delimi¬tadas según cuatro radiales de baja y media frecuencia (LF/MF).
La coloración de las aerovías quedó desfasado desde el momento en que el avión se encontró equipado para poder utilizar las aerovías Víctor que se describen a continuación.
Aerovías Víctor.—Tras la utilización de las cuatro radiales de frecuencias baja y media, se implantó lo que se conoce con el nombre de "aerovías Víctor".
(*) En las proximidades de los aeropuertos el control directo del espacio aéreo se conoce con el nombre de área terminal de control (Terminal control área T.C.A.).


Estas aerovías se apoyan en tierra mediante un equipo omnidireccional de muy alta frecuencia (denominado VOR). Cada estación VOR tiene una fre¬cuencia determinada que el piloto puede seleccionar de tal manera que man¬tiene el rumbo de un VOR al siguiente.
El sistema de numeración para las aerovías Víctor es la de números pares para el Este y Oeste y números impares para el Norte y Sur. Las ventajas que ofrecen las aerovías Víctor son (1) los VOR están relativamente libres de in¬terferencias estáticas y (2) para el piloto es mucho más fácil determinar su posición relativa con una estación VOR que con el radiofaro direccional LF/MF. En las cartas aeronáuticas, las aerovías Víctor se designan con V-l, V-2, etc. Una aerovía Víctor incluye el espacio aéreo comprendido por las líneas situa¬das a 7,5 Km. de distancia a cada la&o del eje de la aerovía.
Si existen dos estaciones VOR a una distancia mayor de 190 Km., se esta¬ría en el caso de las rutas para reactores.
Rutas para reactores.—Con la introducción en el año 1958 del reactor comercial, las alturas a las que podían volar los aviones incrementó significativa¬mente. A mayores alturas el número de estaciones VOR que se necesitan para delinear una vía específica es menor que a altitudes bajas ya que la señal se transmite según una visual. Por lo tanto, no había necesidad de reorganizar las rutas a grandes altitudes con las estaciones terrestres necesarias para vue¬los de poca altura. Todas las rutas de Estados Unidos continental podían si¬tuarse en un plano o carta aeronáutica y se constituyó así lo que se llama "Rutas para reactores". Aunque estas rutas, en cierto sentido, son aerovías, no se conocen con tal nombre. Hoy en día existen las aerovías Víctor y las rutas de reactores. Desde tierra tanto unas como otras necesitan de la misma insta¬lación aunque para las rutas de 'reactores se necesite un menor número de estaciones. Las aerovías Víctor alcanzan los 365 metros de altura pero sin llegar a los 5.400 metros de altitud. Las rutas de reactores se extienden desde los 5.400 metros de altitud hasta los 13.500 metros; por encima de esta cifra no existen aerovías y los aviones se maniobran según hipótesis individuales. El sistema de numeración para las rutas de reactores es la misma que la utilizada para las aerovías Víctor, conociéndose en las cartas aeronáuticas con las inicia¬les J-l, J-2, etc.
Aunque la delincación de las rutas para los reactores se hace apoyándose en dos estaciones separadas a más de 190 Km. éstas incluyen el espacio aéreo indicado en la figura 4-1 para el de los VOR a distancias de 480 Km.
Navegación de área.—Durante muchos años, todos los aviones tenían de¬signados sus caminos por los que habían de navegar (aerovías o rutas de reac¬tores); esto es, todos los aviones tenían que volar de un VOR al siguiente puesto que los VOR delimitaban las aerovías o rutas de reactores. Esto requie¬re dirigir todo el tráfico según las rutas designadas, lo que a su vez puede implicar una congestión en algunas de esas rutas; además esas rutas, no son frecuentemente las distancias más cortas entre dos puntos. Inclusive, si la ruta designada penetra en zona de tormenta, el avión tiene que ser desviado! de la misma siguiendo las instrucciones del control de tierra, lo que significa una carga de trabajo extra para los controladores.

Laboratorio de suelo ANÁLISIS GRANULOMETRICO (IV): EN FUNCIÓN DE SUS CARACTERÍSTICAS GRANULOMÉTRICAS

Desde el instante mismo en que las propiedades de los suelos adquirieron importancia práctica, se ha querido, con frecuencia correlacionar las características granulométricas con las constantes del suelo necesarias para resolver los problemas de la práctica, sin que se haya llegado jamás a resultados satisfactorios. Por ejemplo: los intentos efectuados para determinar el coeficiente de permeabilidad de los suelos partiendo de los resultados del análisis granulométrico, han fracasado debido a que la permeabilidad depende en gran parte de la forma de los granos.

Así mismo se ha sostenido que la fricción internas de las arenas bien graduadas compactadas, es mayor que la que corresponde a arenas uniformes en la misma condición. Si bien hay evidencias prácticas, por determinaciones efectuadas en sitio, que indican que esta aseveración quizás sea correcta, hay que recordar que el ángulo de fricción interna de una arena, depende no solo de las características granulométricas, sino también de la forma de los granos, y de la rugosidad de las superficies. Así por ejemplo los ángulos de fricción interna de dos arenas de granulometrías idénticas pueden ser muy diferentes. Lo cierto es que hasta el presente no se ha obtenido ninguna relación bien definida entre granulometría y ángulo de fricción interna, esto es más evidente en el caso de los suelos finos, limos, arcillas, etc.

Laboratorio de Suelos DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

La recomendación que se puede dar que a una temperatura superior a los 100ºC para ciertos suelos orgánicas, para suelos con lata contenido calcáreo o de otro mineral, ciertas arcillas, y algunos suelos tropicales. Estos suelos poseen agua de hidratación levemente adherida, o agua molecular, que podría perderse a estos niveles de temperatura, dando como resultado un cambio en las características del suelo- notable en los límites de Atterberg y en la gravedad especifica. Para esto se recomienda secar en un horno de 60ºC.
El suelo a una profundidad de 50 cm. se hallaba bastante húmedo a pesar que en toda la explanada llegaba los rayos solares muy fuertes el suelo a simple vista era muy malo ya que también presentaba materia inorgánica en forma blanca. Se realizo con bastante cuidado la obtención de muestra y datos por tanto se puede decir que le ensayo esta bien realizado.

8. BIBLIOGRAFÍA.

- Manual de laboratorios de suelos en ingeniería civil: Joseph Bowles
- Mecánica de suelos aplicada : Karl Terzaghi
- Carreteras, Calles y Aeropistas: R. Valle Rodas

DISEÑO DE PAVIMENTOS RIGIDOS POR EL METODO DE LA ASOCIACION DEL CEMENTO PORTLAND PCA

Formulación del método

El método de diseño de la Portland Cement Association es exclusivamente un método de diseño desarrollado para pavimentos de concreto.
Teniendo como base el conocimiento de varias teorías de pavimentos como Westergaard, Picket and Ray así como de elementos finitos. También la experiencia en el comportamiento de varias pruebas e investigaciones como la Arlington Test y diversos proyectos de la misma PCA. Y derivado de lo anterior se generó finalmente este método de diseño.
Parte del método fue desarrollado interpretando los resultados del modelo de elementos finitos basados en el comportamiento de una losa de espesor variable y dimensiones finitas (180 x 144 pulgadas) a la cuál se le aplicaron cargas al centro, de borde y de esquina, considerando diferentes condiciones de apoyo y soporte.
El método de diseño de la PCA considera dos criterios de evaluación en el procedimiento de diseño, el criterio de erosión de la sub-base por debajo de las losas y la fatiga del pavimento de concreto.
El criterio de erosión reconoce que el pavimento puede fallar por un excesivo bombeo, erosión del terreno de soporte y diferencias de elevaciones en las juntas. El criterio del esfuerzo de fatiga reconoce que el pavimento pueda fallar, presentando agrietamiento derivado de excesivas repeticiones de carga.
A diferencia del método AASHTO el método de diseño PCA, consideró un valor fijo de módulo de elasticidad del Concreto (Ec) = 4’000,000 psi que no lo hizo variar en relación con la resistencia a la flexión del concreto (MR), así como tampoco varió el coeficiente de poisson de 0.15.
Este método considera algunas limitaciones en los valores de módulo de reacción K del suelo, en donde el rango de valores para los que el método fue desarrollado oscila entre los 50 y 700 pci.
Una ventaja que se debe reconocer en el método del PCA es que toma el tráfico real que estima circulará sobre el pavimento, sin convertirlo Ejes Sencillos Equivalentes.
Variables
Las variables que intervienen en el diseño son:

- Espesor Inicial del Pavimento.
- Módulo de Reacción K del suelo.
- Tráfico.
- Transferencia de Carga y Soporte Lateral.
- Propiedades del Concreto.
- Módulo de Ruptura (Considera una reducción del 15% por seguridad).
- Módulo de Elasticidad Fijo = 4,000,000 psi.
- Módulo de Poisson Fijo = 0.15.

DISEÑO DE PAVIMENTO RIGIDO : Normas de la PCA

Introducción a las normas de la PCA

Las hipótesis fundamentales que son base de diseño de la PCA (1966) son
- El espesor de la losa ser uniforme. Debido a que ocurren pocas aplicaciones de carga en los bordes de las losas, el efecto de las cargas en los bordes no es crítico. Pero disminuirá el espesor en bordes seria impractico y costoso

- Los esfuerzos críticos ocurren cuando las ruedas se posicionan en el borde de la junta transversal, directamente debajo el punto donde las repeticiones de carga son mas frecuentes los esfuerzos por otras posiciones de carga de las ruedas son pequeños
- Los máximos esfuerzos a la tracción ocurren en la parte inferior de la losa y directamente bajo carga; los momentos producidos actúan en un plano vertical paralelo al borde de la junta. Los ábacos muestran estas relaciones.
- Aunque la previsión de una efectiva transferencia de carga en la sección transversal de las juntas es esencial para prevenir que ocurran fallas, ninguna medida es adoptada para reducir el resultado en los esfuerzos.
- El objetivo del diseño es prevenir la falla por fatiga de flexión que puede darse bajo la acción repetida de cargas. Así pues puede ignorarse el efecto de las cargas de rueda que producen esfuerzos

Laboratorio de Suelos ENSAYO DEL HIDRÓMETRO (II): Materiales

BATIDORA. Un batidora mecánicamente operada, consiste en un motor conveniente montado para hacer girar el eje vertical a una velocidad de 10 000 revoluciones por minuto, sin carga, una aspas removibles, metálicas, plásticas o de goma dura semejantes en la figura 1

HIDRÓMETRA. Un hidrómetro como está indicada en la figura con las escalas A y B. La escala A debe estar graduada desde –5 hasta +60 gramos de suelos por litro. Los hidrómetros así equipados serán identificados como 152 H y habrán de calibrarse admitiendo que le agua destilada tiene un peso específico de 1.000 a 20ºC y el suelo en suspensión de 2.65.

La escala B deberá estar graduada desde 0.995 hasta 1.038 y el hidrómetro ha de estar calibrado para leer 1.000 en agua destilada a 20ºC. Los hidrómetros equipados con esta escala serán identificados como 151 H.

GRADUADO PARA LA SEDIMENTACIÓN. Un graduado de cristal que tenga una altura aproximada de 460 mm. (18 pulgadas) y un diámetro aproximado de 60 mm. (2 ½ “), con una capacidad de 1000 cc. El diámetro interno deberá ser tal que la marca de 1000 cc. En el graduado este a 360 +/- 20 mm. de la parte inferior de la base.

TERMÓMETRO. Un termómetro con una precisión de 0.5ºC .