EL MANTENIMIENTO DE VÍAS

Hoy en el mundo las vías se están cuidando de una manera diferente, se considera que las carreteras, por hecho de ser los sistemas de comunicación por excelencia, que mueven la economía de los países, necesitan de atención en todo momento. Las vías están constituidas por una serie de elementos que garantizan la transitabilidad y la seguridad de los usuarios, cada elemento debe ser mantenido periódicamente con el fin que se garantice la premisa de transitabilidad con seguridad.

En los capítulos siguientes se establecerán las pautas principales que garantizan el adecuado manejo de los elementos constitutivos de las vías. Las actividades propuestas en este trabajo servirán para ser aplicadas en las carreteras a cargo del Instituto Nacional de Vías o de los entes departamentales o municipales de las diferentes regiones del País, como por las entidades en cargadas de las vías concesionadas, sin importar a que generación pertenecen.

En este capítulo en particular se describirán las actividades de mantenimiento y los tipos de mantenimiento que existen, esto con el fin de tener claridad en el momento de establecer cronogramas de actividades, por cuanto, la manera de categorizar las diferentes actividades, son la base de una adecuada programación de la ejecución, dando como resultado procesos eficaces que redundan en el beneficio del operador vial y por supuesto del usuario. De manera breve se describirán los antecedentes históricos que han marcado el cambio de las técnicas de mantenimiento de carreteras; caso seguido se procederá a explicar e identificar cada tipo de mantenimiento que existe, y las labores que lo componen

Determinación de la Densidad Máxima ( Mínimo Indice de Huecos). - Método Húmedo

a) El método húmedo puede efectuarse con el material de la muestra acondicionada agregando suficiente agua o, si se prefiere, con el suelo húmedo del terreno. Si se agrega agua al suelo seco, deje transcurrir un periodo mínimo de remojo de 30 min.

b) Llene el molde con suelo húmedo por medio de una poruña o pala. Agregue la cantidad de agua suficiente para que una pequeña cantidad de agua libre se acumule sobre la superficie del suelo durante el llenado.

Nota 6: La cantidad correcta de agua puede estimarse de acuerdo con el índice de huecos a la densidad máxima esperada o por experimentación con el suelo.

c) Durante e inmediatamente después de llenar el molde, vibre el suelo por un lapso total de 6 min, cuidando de reducir la amplitud del vibrador tanto como sea necesario para evitar que se agite excesivamente. Durante los minutos finales de este vibrado remueva el agua que aparezca sobre la superficie del suelo.

d) Arme el conjunto de tubo guía, placa base y sobrecarga de acuerdo con 9.1 e).

e) Vibre el molde cargado durante un período de 8 min. Retire la sobrecarga y el tubo guía; obtenga y registre dos lecturas del calibre, una en cada lado de la placa, determine y registre el promedio de ambas lecturas (Lf), aproximando a 0,01 mm.

f) Retire cuidadosamente el total de la muestra de suelo que llena el molde y seque hasta masa constante. Pese y registre la masa seca del suelo que llena el molde (ms) aproximando a 100 g para el molde de 14,2 l y a 1 g para el molde de 2,8 l.

g) Repita los pasos anteriores hasta obtener tres o más resultados consistentes. Registre el valor más alto que consiga.

Nota 7: Aunque el método seco asegura resultados en un período más breve, en algunos suelos se obtiene una densidad máxima mayor en estado saturado. Al comienzo de un programa de ensayes o cuando hay un cambio notorio de materiales, el ensaye de densidad máxima debe efectuarse en ambas condiciones, seca y húmeda, para determinar con cual de las dos se obtiene la mayor densidad máxima. Si con el ensayo del método húmedo se obtienen densidades superiores al 1%, en los ensayes siguientes debe continuar con este mismo método.

Determinación de la Densidad Máxima ( Mínimo Indice de Huecos). - Método Seco

Determine mediante uno de los procedimientos siguientes:

9.1 Método Seco.

a) Mezcle el material de la muestra acondicionada hasta obtener una distribución homogénea de las partículas con la menor segregación posible.

b) Coloque el tubo guía sobre el borde del molde y ajuste el sistema de fijación de modo que la pared interna del tubo quede alineada con la pared interna del molde.

c) Ajuste las dos tuercas de fijación en sus respectivos tornillos. Suelte el tornillo restante y retire el tubo guía.

d) Llene el molde por el procedimiento establecido en 8.2 a) o b), según corresponda:

Nota 3: Normalmente se emplea el mismo molde lleno con suelo con el que se determinó la densidad mínima.

e) Fije el tubo guía al molde y coloque la placa base sobre la superficie del suelo. Coloque la sobrecarga encima de la placa base (empleando el aparejo de izar en el caso del molde de 14,2 l).

f) Coloque el control del vibrador a la amplitud máxima y vibre el molde cargado durante un período de 8 min. Retire la sobrecarga y el tubo guía: 

Nota 4: En algunos casos es posible obtener una densidad mayor aplicando amplitudes de vibración menores que la máxima.

g) Obtenga y registre dos lecturas del calibre, una en cada lado de la placa base. Determine y registre el promedio de ambas lecturas (Lf) aproximando a 0,01 mm;

h) Pese el molde con el suelo. Determine y registre la masa seca del suelo que llena el molde (ms) aproximando a 100 g para el molde de 14,2 l y a 1 g para el molde de 2,8 l 

Nota 5: Si se emplea el mismo molde lleno con suelo con el que se determinó la densidad mínima, aplicar la misma (ms) de 8.3, a menos que se pierda una cantidad apreciable de finos durante la vibración.

i) Repita los pasos anteriores hasta obtener tres o más resultados consistentes. Registre el valor más alto conseguido.

SUELOS: METODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD RELATIVA EN SUELOS NO COHESIVOS (LNV 96)* - Parte 4

8.3 Pese el molde con el suelo, determine y registre la masa seca del suelo que llena el molde (ms) aproximando a 100 g para el molde de 14,2 l y a 1 g para el molde de 2,8 l.

8.4 Repita los pasos anteriores hasta obtener tres o más resultados consistentes. Registre el valor más bajo conseguido.

SUELOS: METODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD RELATIVA EN SUELOS NO COHESIVOS (LNV 96)* - Parte 3

8.2 Coloque el molde sobre una superficie firme, plana y horizontal. Llene con material de la muestra acondicionada y enrase mediante uno de los procedimientos siguientes, según el tamaño máximo nominal de partículas del suelo en estudio y evitando golpear y/o vibrar el molde.

a) Tamaño máximo nominal igual o menor que 10 mm:

- Coloque el material en el molde tan suelto como sea posible, vaciándolo en un flujo constante y ajustando la altura de la descarga de modo que la caída libre del suelo sea de 25 mm. Simultáneamente, mueva el embudo en espiral desde la pared del molde hacia el centro a fin de formar una capa de espesor uniforme, sin segregación. Llene hasta aproximadamente 25 mm por sobre el borde del molde.

- Enrase el material excedente mediante una pasada continua con la regla de acero, procurando no compactar el material. Si no se remueve todo el material excedente, efectúe una pasada adicional.

b) Tamaño máximo nominal mayor que 10 m.

- Coloque el material en el molde de modo que se deslice, en lugar de caer, sobre el fondo del molde o el material previamente colocado. Al efecto, coloque el aparato de llenado tan cerca como sea posible y si es necesario, sujete con la mano las partículas mayores para impedir que rueden afuera. Llene hasta aproximadamente 25 mm por sobre el borde del molde.

- Enrase el material excedente mediante una pasada continua con la regla de acero (y ayudándose con los dedos, cuando sea necesario) de modo que cualquiera leve proyección de

las partículas mayores por sobre el borde del molde, compense aproximadamente los huecos superficiales mayores.

SUELOS: METODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD RELATIVA EN SUELOS NO COHESIVOS (LNV 96)* - Parte 2

8.- Determinación de la Densidad Mínima (Máximo Indice de Huecos).

8.1 Seleccione el aparato de llenado y el molde según Tabla 8.102.8.C, en función del tamaño máximo nominal de partículas.

SUELOS: METODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD RELATIVA EN SUELOS NO COHESIVOS (LNV 96)* - Acondicionamiento de la Muestra de Ensaye.

Seque la muestra a 110 ± 5°C y pase por un tamiz de abertura suficientemente pequeña para romper todas las partículas de suelo débilmente cementadas.

SUELOS: METODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD RELATIVA EN SUELOS NO COHESIVOS (LNV 96)* - Tamaño de la Muestra de Ensaye.

Obtenga una muestra de ensaye representativa del tamaño indicado en Tabla 8.102.8.B, de acuerdo con el tamaño máximo nominal de partículas del suelo en estudio.

SUELOS: METODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD RELATIVA EN SUELOS NO COHESIVOS (LNV 96)* - Muestreo

Las muestras de suelo para los ensayes que se indican en este Método se deben obtener de acuerdo con lo indicado por la especificación técnica correspondiente, en el caso de controles de obra o lo indicado por el profesional responsable, en el caso de prospecciones.

SUELOS: METODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD RELATIVA EN SUELOS NO COHESIVOS (LNV 96)* - Calibración - Determinación de la Masa Inicial del Molde

Pese y registre la masa del molde vacío aproximando a 100 g para el molde de 14 l y a 1 g para el molde de 3 l.

SUELOS: METODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD RELATIVA EN SUELOS NO COHESIVOS (LNV 96)* - Calibración - Lectura Inicial del Calibre

Determine y registre los espesores de la placa base y la barra de calibración, aproximando a 0,01 mm.
Coloque la barra de calibración sobre el molde, a lo largo del diámetro que pasa por el eje de los anclajes guía.
Inserte la sujeción del calibre en cada uno de los anclajes guías, con el vástago del calibre sobre un extremo de la barra de calibración y en el eje de los anclajes guía. Coloque siempre la sujeción del calibre en la misma posición en los anclajes guía, mediante marcas de referencia en las guías y en la sujeción.
Determine seis lecturas del calibre, tres en cada lado y calcule el promedio de las seis lecturas.
Calcule y registre la lectura inicial del calibre (Li) sumando el espesor de la placa base más el promedio de las seis lecturas y restando el espesor de la barra de calibración, con aproximación a 0,01 mm.
Nota 2: La lectura inicial es constante para cada combinación de medida y placa base.

SUELOS: METODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD RELATIVA EN SUELOS NO COHESIVOS (LNV 96)* - Calibración - Volumen del Molde

Determine el volumen del molde mediante uno de los procedimientos siguientes:

a) Por medición directa determine la altura y el diámetro interior promedio del molde, aproximando a 0,1 mm. Calcule y registre el volumen interno del molde aproximando a 1 cm³ (1 ml).
b) Por llenado con agua:
- Coloque el molde sobre una superficie firme, plana y horizontal
- Llene el molde con agua a temperatura ambiente y enrase con una placa de vidrio, eliminando burbujas de aire y el exceso de agua;
- Mida la temperatura del agua y determine su densidad ρw de acuerdo con la Tabla 8.102.8A, interpolando si fuera necesario.

SUELOS: METODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD RELATIVA EN SUELOS NO COHESIVOS (LNV 96)* - Aparatos - Aparato de Compactación (II)

j) Aparatos de vaciado. Embudos de 12,5 mm y 25 mm de diámetro por 150 mm de largo, con descarga cilíndrica. La boca de carga debe tener los bordes con pestañas y contar con tarros de metal ajustables, de 150 mm de diámetro por 300 mm de altura.
k) Bandejas de mezclado, de dos tamaños; una de aproximadamente 900 mm x 600 mm x 10 mm y la otra de aproximadamente, 400 mm x 400 mm x 50 mm.
l) Balanzas; una de 100 kg de capacidad con Resolución de 100 g y otra de 20 kg de capacidad con resolución de 1 g.
m) Aparejo para izar; cuerda, cadena o cable y roldana, que soporten a lo menos, 1.400 N de carga.
n) Herramientas y accesorios; pala, poruña, brocha, contador de tiempo o cronómetro que indique minutos y segundos, regla metálica de 400 mm , micrómetro de 0 a 25 mm con una precisión de 0,01 mm y pie de metro

SUELOS: METODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD RELATIVA EN SUELOS NO COHESIVOS (LNV 96)* - Aparatos - Aparato de Compactación

Compuesto por los elementos que se enumeran a continuación (ver
Lámina 8.102.8 A).
a) Mesa vibradora, de acero, con cubierta vibradora de aproximadamente 750 x 750 mm, apoyad sobre amortiguadores y accionada por un vibrador electromagnético. El vibrador debe ser semisilencioso y con una masa igual o mayor que 45 kg, una frecuencia de 3.660 vibraciones/min y una amplitud de vibrado vertical entre 0,05 y 0,64 mm bajo una carga de 1.112 N.
b) Moldes metálicos, con una capacidad nominal de 3 l y 14 l respectivamente. Deben cumplir con los requisitos dimensionales de la Lámina 8.102.8 B.
c) Tubos guías, metálicos, ajustables a cada tipo de molde. Con un sistema de ajuste consistente en tres juegos de tornillos, dos de los cuales deben tener tuercas de fijación (ver Lámina 8.102.8 C).
d) Placas base de acero de 12,5 mm de espesor, para cada tamaño de molde (ver Lámina 8.102.8

D).
e) Sobrecargas, una para cada tamaño de molde. La masa total de la sobrecarga y su correspondiente placa base debe ser equivalente a 14 kPa para el molde en uso (ver Lámina 8.102.8 D).
f) Una manilla para cada placa base (ver Lámina 8.102.8 C).
g) Sujeción del calibre (Ver Lámina 8.102.8 C).
h) Deformómetro para comparar calibres con indicador de dial, un recorrido de 50 mm y graduaciones de 0,01 mm.
i) Barra de calibración, de metal de 75 x 305 x 3 mm.

SUELOS: METODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD RELATIVA EN SUELOS NO COHESIVOS (LNV 96)* - Terminología.

2.1 Densidad Relativa. Grado de compacidad de un suelo con respecto a los estados más sueltos y más densos obtenidos mediante los procedimientos de laboratorio descritos en este Método.
2.2 Densidad Máxima. Densidad de un suelo en el estado más denso que se puede obtener aplicando el ensaye normalizado.
2.3 Densidad Mínima. Densidad de un suelo en el estado más suelto que se puede obtener aplicando el ensaye normalizado.
2.4 Otros Términos. Los que están definidos en NCh 179.

SUELOS: METODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD RELATIVA EN SUELOS NO COHESIVOS (LNV 96)* - Alcances y Campo de Aplicación

Se establece un procedimiento para determinar las densidades secas máxima y mínima de suelos no cohesivos, no cementados, de flujo libre, con un tamaño máximo nominal hasta 80 mm y que contiene hasta un 12% en masa de partículas menores que 0,080 mm.
Nota 1. En general se recomienda aplicar este procedimiento a aquellos suelos que, cumpliendo con lo señalado anteriormente, tengan un IP igual o menor que 5, determinado según el Método 8.102.4.
El método es aplicable a suelos en que la compactación por impacto no produce una curva bien definida de relación humedad/densidad y la densidad máxima por impacto resulta generalmente menor que la obtenida por métodos vibratorios.
La densidad máxima se determina mediante compactación por vibrado y la densidad mínima mediante vaciado. También se indica el procedimiento para calcular la densidad relativa.
*El Método 8.102.8 (LNV 96) es una adaptación de la norma NCh 1726-80.

MOLDE DE 150mm DE DIÁMETRO NOMINAL

MOLDE DE 100mm DE DIÁMETRO NOMINAL

SUELOS: METODO PARA DETERMINAR LA RELACION HUMEDAD - DENSIDAD. ENSAYE PROCTOR MODIFICADO (LNV 95)* - Expresión de Resultados - Informe

El informe debe incluir lo siguiente:
a) Método empleado (modificado A, B C o D).
b) Humedad óptima.
c) Densidad seca máxima.
d) En métodos C y D, indicar el % de material retenido en 20 mm y su descarte o reemplazo.
e) Cualquier información específica respecto al ensaye o al suelo en estudio.
f) La referencia a este método.

SUELOS: METODO PARA DETERMINAR LA RELACION HUMEDAD - DENSIDAD. ENSAYE PROCTOR MODIFICADO (LNV 95)* - Expresión de Resultados - Relación Humedad - Densidad.

a) Construya un gráfico con la densidad seca del suelo compactado en las ordenadas y la humedad en las abscisas.
Nota 3: Se recomienda incluir en el gráfico la curva paramétrica correspondiente al 100% de saturación para la densidad de partículas sólidas del suelo ensayado, determinada según Método 8.102.10.
b) Registre los puntos correspondientes a cada determinación y construya una curva conectando dichos puntos.
c) Exprese la humedad óptima (wo) como la correspondiente al punto máximo de la curva.
d) Exprese la densidad seca máxima ( ρd máx.) como la correspondiente a la humedad óptima.