Presentación Esencial

CAPITULO 2. CONTROL DE ESPECIFICACIONES

• Granulometría.
• Peso volumétrico.
• Pruebas de laboratorio.
• Limites de consistencia.
• Valor relativo de soporte.
• Coeficiente de variación volumétrica.

INDICE

También estos análisis se realizan mediante ensayos en el laboratorio con tamices de diferente enumeración, dependiendo de la separación de los cuadros de la maya. Los granos que pasen o se queden en el tamiz tienen sus características ya determinadas.

Granulometría.

La granulometria es la medición de los granos de una formación sedimentaria y el cálculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaños previstos por una escala granulométrica con fines de análisis tanto de su origen como de sus propiedades mecánicas.

Las curvas granulometricas son utilizadas para comparar los diferentes tipos de suelos, además mediante estas curvas se obtienen tres parámetros para clasificar los suelos granulares.

• Diámetros Efectivos
• Coeficiente de Uniformidad
• Coeficiente de Curvatura

Es la representación grafica de la granulometria ,proporcionándonos una mejor visión objetiva de los tamaños de agregado que compone un suelo estudiado. Para graficar se llevan las abscisas delos logaritmos de las aberturas de los tamices y las ordenadas los porcentajes que pasan o sus complementos a 100, que son los retenidos acumulados.

Curva granulometrica

Coeficiente de curvatura ( CC ) Es un indicador del equilibrio relativo existente entre los intervalos de los tamaños de las partículas en una muestra de suelo, Además de medir el grado de la curvatura de la granulometría. Se calcula dividiendo el diámetro máximo del 30% de las partículas de suelo al cuadrado entre el 60% del diámetro máximo multiplicado por el 10% del diámetro máximo del suelo más fino.

Coeficientes de uniformidad ( CU ), fue definido por Terzaghi y Peck, y es utilizado con la finalidad de evaluar el tamaño de partículas que se encuentran en el suelo este coeficiente está relacionado con las variables de 60 y de 10 .Las cuales indican que el diámetro por debajo del suelo se encuentra al 60% en peso y la otra indica que el tamaño o diámetro que se encuentra por debajo queda en el 10% del suelo.

Diametros efectivos ( D10 D30 D60 )Los diámetros efectivos son los tamaños de partícula del agregado para el cual el % de ese material, en peso, tiene un tamaño menor, y corresponde a un peso = % de la curva granulométrica, de modo que el % de las partículas son más finas que Diámetro efectivo, y el resto más grueso.

La ecuación sería: PV = P / VMEn algunos casos pueden exponer las dimensiones en centímetros (cm), por lo que se debe pasar de manera obligada a metros (m). De igual forma con el peso, si se tiene, por ejemplo, en gramos (g), se debe convertir a kilogramos (kg) para efectos de cumplir con los estándares establecidos.

Es importante que la expresión de las unidades a utilizar sean las correctas, de la siguiente manera: VM como Volumen Métrico (m³) P refiriéndose al Peso (kg) PV expresando Peso Volumétrico (kg/m³)

El peso volumétrico tiene que ver con una fórmula química que determina cuánto pesa una sustancia con relación a su volumen. Para obtener el resultado, es necesario hace una multiplicación de su ancho por su largo, lo que se obtenga se multiplica por el alto. A todo eso, se le añade el producto del cubicaje y se divide entre un millón.

Peso volumétrico

Las principales pruebas estructurales realizadas por laboratorios avanzados son: prueba de carga, prueba de impacto, prueba de tracción, prueba de potencia, prueba de resistencia a la intemperie, prueba de resistencia, prueba de asentamiento, prueba de fatiga, prueba de carga de cables para sistemas de soporte, prueba de estanqueidad al aire, prueba de hermeticidad al agua, luz Prueba de valor de reflexión, prueba de resistencia al corte y pruebas químicas.

Las pruebas de materiales de construcción involucran principalmente la prueba de materiales de construcción y componentes que se utilizan para crear nuevos proyectos desde cero o para agregar adiciones a las estructuras existentes. Estos incluyen movimientos de tierra, cimientos poco profundos y profundos, pruebas de concreto destructivas y no destructivas, observaciones de construcción de madera, mampostería, estructura de acero, resistencia al fuego, aislamiento exterior y sistemas de revestimiento y evaluación estructural y prueba de sistemas de techado.

Pruebas de laboratorio

Los ensayos y pruebas de laboratorio de materiales, se emplean, entre otras cosas, para diferentes aplicaciones de prueba y mejora, detección y evaluación de defectos, análisis de fallas y la investigación básica y su documentación de la resistencia y calidad.

En los laboratorios avanzados, se realiza una amplia gama de pruebas físicas, como la durabilidad, la resistencia, la resistencia a la carga y el corte, y muchas pruebas químicas para las propiedades microestructurales de los materiales. Estas pruebas son necesarias para cumplir con las regulaciones legales aplicables, para garantizar que los productos sean adecuados para el propósito, para desarrollar nuevos productos y materiales, para resolver disputas de patentes y para comparar con productos de la competencia.Las materias primas son la piedra angular de cualquier proceso de producción. La calidad y consistencia de las materias primas afectan la calidad del producto final. Por lo tanto, la evaluación de estos materiales es muy importante.

• Estado Sólido: En este estado, el suelo presenta un contenido de humedad prácticamente nulo y no puede perder volumen.
• Estado Semi-sólido: El material tiene poco contenido de humedad y puede perder volumen al secarse. A medida que se seca, el suelo tiende a agrietarse hasta alcanzar un punto en el cual no puede perder más volumen.
• Estado Plástico: El suelo puede experimentar deformaciones sin mostrar un rebote elástico, desmoronamiento o agrietamiento.
• Estado Líquido: En este estado, el suelo tiene un contenido de humedad elevado, y tanto el suelo como el agua pueden fluir como un líquido.

Limites de consistencia

Los límites de consistencia son parámetros que caracterizan el comportamiento de los suelos finos. Estos límites establecen relaciones entre el contenido de humedad y el volumen del suelo, lo que permite dividirlos en cuatro estados de consistencia:

Los tres límites de consistencia son los siguientes:

• Límite de Contracción (Lc): Es el contenido de humedad mínimo que el suelo puede contener sin perder más volumen. El Lc marca la transición entre el estado sólido y el estado semi-sólido del suelo.
• Límite Plástico (Lp): Representa el punto en el cual el suelo puede secarse de manera uniforme y moldearse antes de aparecer grietas. Es el límite entre el estado plástico y el estado semi-sólido.
• Límite Líquido (Ll): Se alcanza cuando el suelo se seca de manera uniforme y deja de fluir como en su estado líquido. El Ll separa el estado líquido del estado plástico de los suelos. Los límites líquido y plástico son fundamentales para clasificar el suelo fino utilizando la carta de plasticidad, y son esenciales en la mecánica de suelos. Su determinación se realiza rutinariamente en laboratorios y sigue la normativa ASTM D4318, que cubre los métodos para determinar estos límites y el índice de plasticidad (IP) de los suelos.

Valor relativo de soporte.

El Valor Relativo de Soporte (VRS), también conocido como California Bearing Ratio (CBR), es un ensayo que mide la resistencia al esfuerzo cortante de un suelo. Este ensayo es fundamental para evaluar la calidad del terreno y se utiliza principalmente en el diseño de pavimentos. El procedimiento para determinar el CBR o VRS se describe en el Manual de Métodos de Muestreo y Prueba de Materiales.

Los coeficientes de variación volumétrica se expresan en forma decimal y no tienen unidades; se aplican a los volúmenes considerados como iniciales, para obtener los volúmenes de esos mismos materiales a través de las diferentes etapas de una obra.

Los coeficientes de variación volumétrica, sirven para conocer las variaciones de volumen que experimenta un material, debidas a cambios en estructura y acomodo de sus partículas; estos coeficientes se definen como la relación del volumen del material en determinadas condiciones, respecto al que tenia en la condición considerada como Inicial y su valor se obtiene mediante la relación inversa de los pesos específicos o volumétricos respectivos.

Coeficiente de variación volumétrica

Referencias

• Farro, A. (2023b, octubre 10). Ensayo de granulometria. CONSTRUNEIC. https://construneic.com/mecanica-de-suelos/granulometria/
• Kimberly, & Kimberly. (2023, 22 septiembre). Los artefactos de laboratorio son de suma importancia en la ejecución… Qué Es. https://quees.com/material-volumetrico/#:~:text=El%20peso%20volum%C3%A9trico%20tiene%20que%20ver%20con%20una,del%20cubicaje%20y%20se%20divide%20entre%20un%20mill%C3%B3n.
• EstebanU, & EstebanU. (2023, 20 julio). ¿Qué tienen en común el mundo del transporte de paquetes y… Qué Es. https://quees.com/peso-volumetrico/
• Belge. (s. f.). Pruebas de construcción. https://www.belge.com/es/laboratuvar/endustriyel-testler/yapi-sektoru-testleri/
• Admin. (2023, 9 diciembre). Pruebas de LABORATORIO en la Construcción. ResidenteDeObra.Com. https://residentedeobra.com/pruebas-de-laboratorio-de-materiales-de-construccion/
• Alfonso. (s. f.). COEFICIENTES DE VARIACIÓN VOLUMETRICA. https://alfonso-laboratorio23.blogspot.com/2015/08/coeficientes-de-variacion-volumetrica.html
• ¿Qué son los Límites de Consistencia del Suelo? | GIG. (s. f.). GIG. https://ingeotecnica.com/limites-de-consistencia#:~:text=Los%20l%C3%ADmites%20de%20consistencia%20son%20par%C3%A1metros%20que%20caracterizan,estados%20de%20consistencia%3A%20s%C3%B3lido%2C%20semi-s%C3%B3lido%2C%20pl%C3%A1stico%20y%20l%C3%ADquido.

CAPITULO 3.CIMENTACIONES

• CIMENTACION.
• TIPOS DE CIMENTACIONES.
• Cimentaciones directas o superficiales
• Cimentaciones indirectas o profundas.
• Factores que determinan el tipo de cimentación.
• COMO INTERVIENE LA MAQUINARIA EN EL PROCESO DE CONSTRUCTIVO DE LAS DIFERENTES CIMENTACIONES TANTO SUPERFICIALES COMO PROFUNDAS.

INDICE

Cimentación

La cimentación es importante porque es el grupo de elementos que soportan a la superestructura. La estabilidad de una edificación depende en gran medida del tipo de terreno sobre el que se asienta.

Se denomina cimentación al conjunto de elementos estructurales de una estructura cuya misión es transmitir sus cargas o elementos apoyados en ella al suelo, distribuyéndolas de forma que no superen su presión admisible ni produzcan cargas zonales. Debido a que la resistencia del suelo es, generalmente, menor que la de los pilares o muros que soporta, el área de contacto entre el suelo y la cimentación debe ser proporcionalmente más grande que los elementos soportados, excepto en suelos rocosos muy coherentes.

Para su elección los ingenieros deben estudiar previamente las condiciones del terreno y la principal diferencia entre ellas es la distancia a la que se sitúa la cota del apoyo.

En general se pueden diferenciar dos tipos de cimentaciones:Cimentaciones directas o superficiales, es decir, las poco profundas. Cimentaciones indirectas o profundas.

TIPOS DE CIMENTACIONES.

• Zapata Aislada

Se utiliza para soportar cargas puntuales, tales como columnas o pilares, ya sea en estructuras pequeñas o medianas. Consiste en una losa de concreto armado que se apoya directamente sobre el suelo y que distribuye las cargas de la columna o pilar a través de un área más amplia para evitar que el suelo ceda o se deforme.

Cimentaciones directas o superficiales

Estos descansan en las capas superficiales del suelo y son capaces de soportar la carga que esta recibe de la construcción por medio de ampliación de la base. El material más utilizado en la construcción es la piedra por medio de la ampliación de base. La piedra es el material más usado en la construcción de cimentación superficial.

• Losa de Cimentación

Es una placa de concreto apoyada sobre el terreno la cual reparte las cargas del edificio sobre toda la superficie de apoyo. Las losas son un tipo de cimentación superficial que tiene muy buen comportamiento en terrenos poco homogéneos que con otro tipo de cimentación podrían sufrir asentamientos diferenciales.

• Zapata Corrida

Es un tipo de cimentación plana o poco profunda, que recibe la carga de los muros y se apoya directamente en el suelo. Se utilizan cuando hay presencia de una carga distribuida linealmente por la cimentación. Se utiliza las zapatas corridas para soportar las cargas procedentes de muros, paredes y otros elementos alargados.

• Cimentación de Mampostería.

Su función consiste en repartir las cargas que le transmite la edificación, generalmente en terrenos grandes, que soportan convenientemente los esfuerzos. Este tipo de cimentación, por lo general, se encuentra en edificaciones antiguas. Se ejecutan con piedras colocadas en seco o con concreto.

Cimentaciones indirectas o profundas.

• Pilotes.

Permite trasladar las cargas hasta un estrato resistente del suelo, cuando este se encuentra a una profundidad tal que hace inviable una cimentación superficial. Tiene forma de columna colocada en vertical en el interior del terreno sobre la que se apoya el elemento que le trasmite las cargas.

Cimientos Profundos. Son un tipo de cimentaciones que solucionan la trasmisión de cargas a los sustratos aptos y resistentes del suelo. Se realizan muy por debajo de la superficie del terreno con el fin de que la estructura que se va a construir no sufra ningún tipo de daño como por ejemplo los asentamientos diferenciales o cualquier otra condición de la superficie que le pueda generar algún problema, este tipo de cimentación se encuentra por lo general a profundidades mayores de 3 metros por debajo del nivel del suelo terminado.

• Pilas.

Son elementos estructurales colados en el sitio, que presentan una sección transversal considerable y que se encargan de transmitir la carga proveniente de la superestructura, a un estrato que sea capaz de soportarla. La relación entre la profundidad de la cimentación y el ancho de la pila es generalmente mayor que 4.

• Muros Pantalla.

Es un tipo de elemento de contención, cuya principal misión es contrarrestar los empujes del terreno y reducir su deformación. Las pantallas continuas constituyen una solución eficaz para limitar los movimientos del terreno, consecuentes de la excavación, reduciendo así el riesgo de daños a las construcciones próximas.

• Cimentación Flotante.

Es una cimentación construida excavando el suelo de manera que el peso de la estructura que se construirá sobre el suelo sea aproximadamente igual al peso total del suelo excavado del suelo, incluida la humedad del suelo antes de la construcción. de estructura Los cimientos flotantes, también conocidos como balsas de equilibrio, provocan que las estructuras no se asienten.

• Técnica y economía: Al ser elegido un tipo de cimentación, es necesario definir el procedimiento de construcción, cuyas características deberán ahorrarnos en gran medida tiempo y dinero, respetando las especificaciones geotécnicas y estructurales, preservando constantemente la calidad de los elementos de cimentación.

• Cargas: Para el diseño de la cimentación de cualquier construcción se deberán efectuar análisis que involucren el efecto de las acciones permanentes (incluyendo el peso propio), variables (incluyendo la carga viva) y accidentales (incluyendo el sismo y viento). Una vez conocido estas acciones, es necesario saber su distribución y los esfuerzos aplicados al suelo.
• Suelo: El estudio del suelo sobre el que se desplantara la construcción deberá proveernos de información acerca de las propiedades índices, mecánicas e hidráulicas del subsuelo. Estos estudios servirán de base para la correcta selección de los estratos de apoyo y de los elementos que trasmitirán las cargas al subsuelo.

Factores que determinan el tipo de cimentación

• Cimentaciones Superficiales

Zapata Aislada: Para construir zapatas aisladas, se utilizan excavadoras para excavar zanjas donde se ubicarán las zapatasZapata Combinada: Similar al proceso de zapata aislada, pero se combina con otras zapatas para distribuir cargas Zapata Continua bajo Pilares o Muros: La maquinaria se emplea para excavar y verter concreto en la zapata continua. Emparrillados de Cimentación: Se utilizan excavadoras para excavar zanjas y crear la estructura de emparrillado que soporta la carga de la edificaciónLosas de Cimentación: Las excavadoras también se emplean para excavar y nivelar el terreno antes de verter el concreto para las losas de cimentación.

La maquinaria desempeña un papel crucial en el proceso constructivo de cimentaciones, tanto superficiales como profundas.

COMO INTERVIENE LA MAQUINARIA EN EL PROCESO DE CONSTRUCTIVO DE LAS DIFERENTES CIMENTACIONES TANTO SUPERFICIALES COMO PROFUNDAS.

Cimentaciones Profundas Pilotes: Se utilizan perforadoras de pilotes para crear perforaciones en el suelo donde se instalarán los pilotes. Pilotes de Desplazamiento: La maquinaria perfora y coloca los pilotes en el terreno sin causar derrumbes. Pilotes de Extracción: Se emplean para extraer material del suelo y luego insertar los pilotes. Cimentación por Pozos: Se excavan pozos con maquinaria perforadora y se insertan tubos (camisas) para evitar derrumbes. Luego se vierte el concreto. Cimentación por Cajones: Se excavan cajones con máquinas perforadoras. Pueden ser cajones abiertos, neumáticos o flotantes

• Marketing. (2023, 2 octubre). ¿Qué tipos de cimentaciones que existen? | Ingenieros Asesores. Ingenieros Asesores. https://ingenierosasesores.com/actualidad/que-tipos-de-cimentaciones-existen/
• Crea, A. (2023, 8 noviembre). Estos son los Tipos de Cimentación más usados en construcción. Aceros: Venta y distribución, productos de alta calidad. https://aceroscrea.com/blog/tipos-de-cimentacion-en-construccion/
• Ivan. (2018, 5 octubre). Tipos De Maquinaria Para Cimentación • TIPOSDE. TIPOSDE. https://tiposde.net/tipos-de-maquinaria-para-cimen
• Admin_Malacaalquileres. (2024, 1 febrero). Qué es la cimentación. Tipos y maquinaria a usar. Malaca Alquiler. https://www.alquilermalaca.com/blog/que-es-la-cimentacion/

Referencias

CAPITULO 4 .MOVIMIENTOS DE TIERRAS

• DEFINA Y EXPLIQUE LOS CONCEPTOS DE CORTES, TERRAPLENES, PREPARACION DE SUPERFICIE, TENDIDO DE MATERIAL Y COMPACTACION PARA UNA TERRACERIA.
• EXPLIQUE EL CONCEPTO DE PENDIENTE POSITIVA Y NEGATIVA PARA EL CORTE, Y TENDIDO DE MATERIAL EN LAS ESTRUCTURAS DE LOS PAVIMENTOS O TERRACERIAS.
• EXPLIQUE LOS CONCEPTOS DE SUB BASE, BASE Y QUE TIPOS DE AGREGADOS SE UTILIZAN PARA CONFORMACION DE UN PAVIMENTO RIGIDO Y DE UN PAVIMENTO FLEXIBLE.
• EXPLIQUE EL PROCESO DE ELABORACION DE ASFALTO.

Indice

Cortes

• Cortes

Los cortes son excavaciones a cielo abierto en el terreno natural. Se extrae tierra o roca de una elevación relativa a lo largo de un recorrido. Estos cortes se realizan para formar la sección de proyecto según lo indicado en los planos. Para cortes de más de siete metros de altura, se debe analizar la estabilidad con base en normas establecidas

El movimiento de tierras es una etapa fundamental que se realiza en todas las obras de construcción y es clave para lograr una ejecución eficiente del proyecto. Esta fase empieza con el arranque del material y termina cuando ese material se deposita en un determinado lugar con condiciones específicas.

TERRAPLENES

Pasos para realizar un terraplén 1. Planificación es un paso fundamental en el movimiento de tierra. 2. Excavación es el proceso de remover la tierra del lugar donde se construirá el terraplén. 3. Transporte es el proceso de mover la tierra desde el lugar de excavación hasta el lugar donde se construirá el terraplén. 4. Compactación es el proceso de comprimir la tierra para que se asiente y se vuelva más densa.5. Nivelación es el proceso de asegurarse de que la superficie del terraplén sea uniforme.

Un terraplén es una estructura de tierra que se construye para elevar la superficie del terreno. Se utiliza para nivelar terrenos y crear superficies planas para la construcción de edificios, carreteras, puentes, entre otros. Los terraplenes se construyen con tierra, roca, grava, arena u otros materiales

PREPARACION DE SUPERFICIE

Los terrenos, ya sean suelos o rocas mas o menos fragmentadas, están constituidos por la agregación de partículas de tamaños muy variados. Entre estas partículas quedan huecos, ocupados por aire y agua. Si mediante una acción mecánica variamos la ordenación de esas partículas, modificaremos así mismo el volumen de huecos. Es decir, el volumen de una porción de material no es fijo, sino que depende de las acciones mecánicas a que lo sometamos. El volumen que ocupa en una situación dada se llama volumen aparente.

En esta etapa, se realizan los trabajos de picado y excavación necesarios para preparar el terreno para la construcción. La empresa de movimiento de tierras utilizará maquinaria especializada para remover la capa superficial del terreno, nivelar el área y preparar la superficie para la siguiente fase del proceso. Esta etapa es clave para garantizar que el terreno esté preparado para soportar la carga y las estructuras de la construcción.

La motoconformadora o motoniveladora, forma parte de la maquinaria que es requerida para poder llevar a cabo el proceso de terracerías en sus distintas etapas, esta máquina nos permite el poder realizar tareas de corte, escarificación, homogenización y tendido de material, para posteriormente poder compactarlo con un vibrocompactador.

Las obras realizadas con tierras han de ser apisonadas enérgicamente para conseguir un comportamiento mecánico acorde con el uso al que están destinadas. Este proceso se conoce genéricamente como compactación y consolidación del material. La compactación ocasiona una disminución de volumen que ha de tenerse en cuenta para calcular la cantidad de material necesaria para costruir una obra de tierras de volumen conocido. Se denomina factor de consolidación a la relación entre el volumen del material en banco y el volumen que ocupa una vez compactado.

TENDIDO DE MATERIAL Y COMPACTACION PARA UNA TERRACERIA (Maquina empleada)

EXPLIQUE EL CONCEPTO DE PENDIENTE POSITIVA Y NEGATIVA PARA EL CORTE

Una pendiente positiva se refiere a una inclinación ascendente en una línea o superficie. En términos matemáticos, una pendiente positiva significa que a medida que avanzamos en una dirección específica (por ejemplo, de izquierda a derecha), los valores aumentan. En el caso de un corte de movimiento de tierra, una pendiente positiva indicaría que la superficie del terreno se eleva a medida que nos alejamos de un punto de referencia. Visualmente, la gráfica de una pendiente positiva se inclina hacia arriba desde la izquierda hacia la derecha.

Por otro lado, cuando hablamos de una pendiente negativa, nos referimos a una situación en la que los valores de la abscisa (X) aumentan mientras que los valores de la ordenada (Y) disminuyen. Si trazamos una línea y notamos que al movernos de izquierda a derecha, la línea se inclina hacia abajo, entonces decimos que tiene una pendiente negativa. En el contexto del movimiento de tierras, esto podría aplicarse, por ejemplo, a una excavación o un corte en el terreno. Si la pendiente es negativa, significa que estamos creando una depresión o cavidad en el suelo.

TENDIDO DE MATERIAL EN LAS ESTRUCTURAS DE LOS PAVIMENTOS O TERRACERIAS (Maquina empleada)

Motoconformadora (Motoniveladora): La motoconformadora es esencial para las distintas etapas de las terracerías. Permite realizar tareas como corte, escarificación, homogenización y tendido del material. Posteriormente, se compacta con un vibrocompactador. La cantidad de unidades necesarias depende del volumen de material a trabajar y el programa de ejecución del proyecto.Vibrocompactador: El vibrocompactador se encarga de compactar el suelo mediante vibraciones uniformes. Generalmente, se utiliza el vibrocompactador liso para todas las capas de la terracería, incluido el acabado final. Además, existe un tipo de vibrocompactador llamado “pata de cabra”, que acelera la compactación en las capas del terraplén.

El tendido de material en las estructuras de pavimentos y terracerías requiere el uso de maquinaria específica para lograr una construcción eficiente.

Camión pipa de agua: El suministro de agua es crucial para alcanzar el grado de compactación requerido. Se deben considerar camiones tipo pipa o cisterna para asegurar el abastecimiento de agua según las necesidades del proyecto y evitar retrasos en la obra. La capacidad del tanque del camión dependerá de las condiciones específicas de la obra, pero generalmente se utilizan camiones con al menos 10,000 litros de capacidad.Bulldozer (en ocasiones): Aunque no es tan común como los anteriores, el bulldozer puede ser necesario para ciertos proyectos de terracerías. Su función principal es el movimiento de tierras y la nivelación del terreno.

• CAPA DE BASE

Es la capa del pavimento que tiene como función primordial, distribuir y transmitir las cargas ocasionadas por el tránsito en la capa de rodadura a la sub-base. El material a emplear deberá estar constituido por una combinación de grava de buena calidad, arena, y suelo en su estado natural, todos ellos previamente clasificados para ser colocados sobre la superficie de la sub-base

EXPLIQUE LOS CONCEPTOS DE SUB BASE y BASE

• SUB BASE

Es la capa de la estructura del pavimento destinada fundamentalmente a soportar, transmitir y distribuir con uniformidad las cargas aplicadas en la superficie de rodadura del pavimento, y son transmitidas a la cimentación (subrasante). Para esta capa se utilizan agregados provenientes de bancos de materiales que cumplan con las especificaciones técnicas para una sub-base, que serán colocados sobre la superficie de la subrasante

Agregado Fino: El agregado fino, que suele ser arena, también es importante. Contribuye a la trabajabilidad de la mezcla de concreto y ayuda a llenar los espacios entre las partículas de agregado grueso.

Agregado Grueso: El agregado grueso, generalmente grava o piedra triturada, es esencial para proporcionar resistencia y estabilidad al pavimento.

Los pavimentos rígidos se componen principalmente de concreto, que es una mezcla de cemento, agregados (como grava y arena) y agua. Esta combinación proporciona una base sólida y resistente que puede soportar el peso de vehículos pesados y resistir el desgaste causado por el tráfico constante. Los agregados utilizados en la construcción de pavimentos rígidos deben cumplir con ciertos requisitos para garantizar la calidad y durabilidad del pavimento.

QUE TIPOS DE AGREGADOS SE UTILIZAN PARA CONFORMACION DE UN PAVIMENTO RIGIDO Y DE UN PAVIMENTO FLEXIBLE

Agregados Granulares: Estos pueden ser grava, piedra triturada, arena y otros materiales similares. Los agregados granulares proporcionan estabilidad y resistencia mecánica a la capa de base. Aglutinantes: Para mejorar la cohesión de los agregados y proporcionar una mayor resistencia, se utilizan aglutinantes. Los más comunes son el asfalto (betún) y el cemento.

En la construcción de pavimentos flexibles, se utilizan diferentes tipos de agregados para conformar las distintas capas. Estas capas, con propiedades mecánicas específicas, contribuyen a la resistencia y durabilidad del pavimento.

El pavimento flexible es un sistema tricapa, cuya capa superior es de concreto asfáltico, compuesto de ligante, usualmente el asfalto, el cual es un derivado de la refinación del petróleo, y agregado pétreo; material granular y suelo. Este tipo de pavimento se llama flexible porque al ser sometido a una carga sufre una deformación y recuperación deseada, al cesar la carga, completamente elástica.

• Extracción y refinamiento del petróleo: El asfalto se obtiene a partir del petróleo crudo. Se extrae de yacimientos subterráneos y se transporta a refinerías. En las refinerías, se somete a un proceso de destilación para separar sus componentes. El betún (asfalto) es el componente clave obtenido mediante la destilación del petróleo crudo.
• Mezcla de los componentes: El betún se mezcla con agregados pétreos, como grava y arena, en una planta de mezcla asfáltica. Los agregados se seleccionan cuidadosamente según especificaciones técnicas (tamaño, forma y resistencia).

El proceso de fabricación del asfalto es esencial para la construcción y mantenimiento de carreteras y calles. El asfalto, un material bituminoso, actúa como aglomerante en la mezcla asfáltica, proporcionando una superficie resistente y duradera.

PROCESO DE ELABORACION DE ASFALTO

• Calentamiento y secado: La mezcla de betún y agregados se calienta a altas temperaturas en la planta de asfalto. El calentamiento tiene dos objetivos: eliminar la humedad de los agregados y permitir que el betún se vuelva lo suficientemente líquido para mezclarse homogéneamente.
• Mezclado y compactación: La mezcla asfáltica se mezcla de manera controlada en la planta de asfalto. Se controla la temperatura, el tiempo de mezclado y la calidad de los materiales para obtener un asfalto de alta calidad.
• Enfriamiento y fraguado: El asfalto producido se transporta y se aplica en obras de construcción. Se compacta y se deja enfriar para obtener una superficie resistente y adecuada para el tránsito vehicular.

Referencias

• Editor pyh. (2023, 29 noviembre). Cómo realizar terraplenados en el movimiento de tierra. https://pyhca.com/como-realizar-terraplenados-en-el-movimiento-de-tierras/#:~:text=El%20movimiento%20de%20tierra%20es%20una%20actividad%20fundamental,la%20construcci%C3%B3n%20de%20edificios%2C%20carreteras%2C%20puentes%2C%20entre%20otros.
• Conarsac. (2023, 2 febrero). Movimiento de tierras: ¿en qué consiste esta etapa? | CONARSAC. Conarsac. https://conarsac.com/blog/movimiento-de-tierras/
• Del Este, O. (2023, 16 mayo). ¿Cuáles son las fases del movimiento de tierras? Ogiser del Este. https://ogiser.com/blog/fases-movimiento-tierras/#:~:text=En%20esta%20etapa%2C%20se%20realizan%20los%20trabajos%20de,la%20superficie%20para%20la%20siguiente%20fase%20del%20proceso.
• Constructora, A. (2022, 18 noviembre). Maquinaria utilizada en proyectos de terracerías. Adobse Constructora. https://www.adobse.mx/post/maquinaria-utilizada-en-proyectos-deterracerias#:~:text=La%20motoconformadora%20o%20motoniveladora%2C%20forma%20parte%20de%20la,material%2C%20para%20posteriormente%20poder%20compactarlo%20con%20un%20vibrocompactador.
• Alicaresp. (2019, 30 mayo). CONCEPTOS BÁSICOS DE CONFORMACIÓN y COMPACTACIÓN DE LA SUBRASANTE, SUB BASE y BASE - INGENIERÍA CIVIL. INGENIERÍA CIVIL. http://alicaresp.com/2019/05/14/conceptos-basicos-de-sub-rasante-sub-base-y-base-de-pavimentos/
• ingenieriaymas.com. (2017, 10 junio). Pavimentos (Rígidos y flexibles) - ingenieriaymas. Ingenieriaymas. https://ingenieriaymas.com/2016/05/pavimentos-rigidos-y-flexibles.html#:~:text=El%20pavimento%20flexible%20es%20un%20sistema%20tricapa%2C%20cuya,petr%C3%B3leo%2C%20y%20agregado%20p%C3%A9treo%3B%20material%20granular%20y%20suelo.
• Proceso de fabricación del asfalto. (s. f.). comosefabrica.com. https://comosefabrica.com/asfalto

CAPITULO 5.EXPLOSIVOS

• ORIGENES DE LOS EXPLOSIVOS.
• TIPOS DE EXPLOSIVOS.
• MAQUINARIA QUE INTERVIENE EN UN PROCESO DEL USO DE EXPLOSIVOS.
• MEDIDAS DE SEGURIDAD QUE SE DEBEN DE IMPLEMENTAR PARA EL USO ADECUADO (medidas de seguridad para el personal).

Indice

Antes de su invención, las explosiones eran difíciles de controlar y causaban numerosos accidentes y pérdidas de vidas humanas. La dinamita permitió realizar voladuras controladas, lo que facilitó la construcción de carreteras, puentes, túneles y canales. Además, la dinamita se convirtió en una herramienta esencial en la industria minera, permitiendo la extracción de minerales de una manera más eficiente y segura.

ORIGENES DE LOS EXPLOSIVOS.

La dinamita fue inventada por el químico y empresario Alfred Nobel en la década de 1860. Nobel estaba buscando una forma de estabilizar la nitroglicerina, un compuesto altamente explosivo y peligroso. La nitroglicerina había sido descubierta previamente por Ascanio Sobrero en 1847, pero su inestabilidad la hacía extremadamente peligrosa de manejar. Nobel encontró la solución al mezclar la nitroglicerina con un absorbente inerte, como la tierra de diatomeas, creando así un explosivo más seguro y fácil de manipular.

El descubrimiento de la nitroglicerina se remonta al siglo XIX, cuando el químico italiano Ascanio Sobrero logró sintetizarla por primera vez en 1847. La nitroglicerina es un líquido incoloro y altamente explosivo, conocido por su gran poder destructivo. Sin embargo, su manejo era sumamente peligroso debido a su alta sensibilidad al calor y a los impactos. Esto planteó un desafío para los científicos, quienes buscaban una forma más segura de utilizar esta sustancia.

La dinamita permitió el desarrollo de técnicas más seguras para la demolición de edificios y estructuras. Antes de la dinamita, las técnicas de demolición involucraban el uso de martillos y herramientas manuales, lo que aumentaba el riesgo de accidentes y daños colaterales. Con la dinamita, fue posible planificar y controlar de manera más precisa las explosiones, minimizando los riesgos para los trabajadores y el entorno.

Este tipo de explosivo se caracteriza por su consistencia gelatinosa, y es el resultado de mezclar nitroglicerina con nitrocelulosa. Dentro de su composición predomina el nitrato amónico, lo que hace que sea una mezcla aún más energética que la propia nitroglicerina. Cuenta con una elevada densidad y una buena resistencia al agua. Su velocidad de detonación normal es de 5.000-6.000 m/s. Estas características básicas, junto con su alta potencia y velocidad de detonación, las hacen ideales para la voladura de rocas de dureza media/alta, para la carga de fondo de los barrenos, y para la ejecución de voladuras submarinas.

• Dinamitas gomas

TIPOS DE EXPLOSIVOS.

Las dinamitas pulverulentas son productos que llevan en su composición un elemento desencadenante de la reacción explosiva (generalmente nitroglicerina, como en el caso de las gomas, pudiendo contener igualmente cierta cantidad de trilita). El hecho de que se trate de un explosivo en polvo implica que si no se utiliza algún tipo de impermeabilizante, no sea adecuado para su empleo en presencia de agua. Su aplicación principal es la voladura de rocas semiduras y blandas, y la velocidad de detonación es aproximadamente de 3.000 m/s.

• Dinamitas pulverulentas

Al igual que en el caso anterior, se trata también de explosivos de tipo pulverulento, aunque los anfos están compuestos por una mezcla de nitrato amónico y un combustible líquido. Para su correcto funcionamiento requieren de una buena iniciación de la detonación, lo que puede conseguirse con el empleo de cordones detonantes, cebos de dinamita gelatinosa (goma), o incluso multiplicadores. Debido a su consistencia pulverulenta no son adecuados para el empleo en presencia de agua. Por contra, dicha consistencia lo hace ideal para la carga mecanizada. Se comercializa habitualmente a granel, ya sea en sacos o en camiones tolva, aunque también está disponible encartuchado. Se empleo es adecuado para la carga de columnas en voladuras a cielo abierto, principalmente con rocas de dureza media. Cuentan con una velocidad de detonación variable (según el tipo) de 2.000-4.000 m/s.

• Anfos

La principal característica de los hidrogeles es que en su composición no llevan ningún producto que sea de por si explosivo. Estos productos reaccionan de forma explosiva en el momento que se inician con el detonador, cordón detonante o multiplicador. El hidrogel es una dispersión de sólidos en una solución espesada, y están constituidos por uno o varios oxidantes como el nitrato amónico, agua y sensibilizantes. Además es necesaria la inclusión de agentes espesantes en su composición. Se trata de un explosivo de gran potencia, con una elevada resistencia al agua, y gran seguridad en el manejo y transporte. Su principal aplicación es como carga de fondo de los barrenos en voladuras a cielo abierto, y cuenta con una velocidad de detonación variable (según tipo) de 3.000-7.000 m/s.

• Hidrogeles

• Emulsiones explosivas

La emulsiones explosivas son dispersiones de un líquido inmiscible en otro. Se componen de dos fases bien diferenciadas: una primera fase (mayoritaria) oxidante compuesta por una solución de nitratos, y una segunda fase oleosa combustible compuesta generalmente por aceites y ceras. Este tipo de emulsiones requiere de la presencia de un agente emulsionante, cuya misión principal es rebajar la tensión superficial. Además incluyen aditivos para aumentar su sensibilidad. Existen distintos tipos de formulaciones en el caso de las emulsiones explosivas. Desde las encartuchadas en pequeño calibre sensibles al detonador, hasta aquellas que precisan un potente multiplicador para su iniciación y que pueden ser bombeadas desde camiones cargadores de barrenos en gran calibre. La velocidad de detonación en este tipo de explosivo es aproximadamente de 5.000 m/s.

• Heavy anfo

Otro de los tipos de explosivos en obra civil más empleados son los denominados “heavy anfo”. Se trata de una mezcla de emulsión con anfo, obteniéndose distintos productos en función de la composición concreta. Aquellas composiciones ricas en emulsión se pueden bombear desde camión, y cuentan con una elevada velocidad de detonación. Las densidades disminuyen con el contenido de anfo, dando lugar a valores que varían entre 1,10 y 1,25 g/cm3.

En el proceso de uso de explosivos en construcción, se emplea maquinaria específica para preparar los sitios donde se colocarán los explosivos. Algunas de estas máquinas incluyen: Perforadoras: Se utilizan para hacer orificios en la roca donde se colocarán los explosivos. Pueden ser manuales o automáticas, según el tipo de mina o construcción. Retroexcavadoras: Estas máquinas se utilizan en excavaciones a cielo abierto para edificios, presas, tajos, bancos de material y construcción de carreteras

MAQUINARIA QUE INTERVIENE EN UN PROCESO DEL USO DE EXPLOSIVOS.

• El personal autorizado para trabajar con los explosivos son el artillero y su ayudante, los demás obreros permanecerán alejados del frente durante la carga de los barrenos.
• El traslado de los detonadores y los cartuchos debe realizarse de forma separada.
• Los trabajos de voladura se ejecutarán sobre la base de los pasaportes de voladura.
• Se prohíbe terminantemente la utilización de barrenos fallidos, fondos de barrenos o barrenos de una voladura anterior, para ejecutar una nueva voladura.
• Todas las personas que participan en la voladura conocerán el pasaporte, las medidas a cumplimentar, y sus responsabilidades.
• En el área de manipulación solo podrán permanecer aquellas personas que trabajan en función de la voladura y bajo el control y conocimiento del artillero o del jefe técnico de la obra.
• El área de seguridad se calculará y definirá en el proyecto de voladura y estará limitada por la zona hasta donde pueden llegar los efectos de la voladura. Será evacuada antes de la realización de la voladura y se bloquearán sus accesos antes de iniciar la carga de explosivos en los barrenos.
• Se establecerá en los túneles un sistema de señales de aviso para la ejecución de voladuras.
• Después de terminados los trabajos preparatorios para la voladura y antes de ejecutar el disparo, se verificará y comprobará que el lugar de ubicación de las cargas explosivas se corresponda con el pasaporte y cumpla los requisitos exigidos.

MEDIDAS DE SEGURIDAD QUE SE DEBEN DE IMPLEMENTAR PARA EL USO ADECUADO (medidas de seguridad para el personal).

• El trabajador, que manipule explosivos, estará debidamente instruido, y conocerá los riesgos a la salud, el peligro que acarrea, y las medidas higiénicas y de protección que adoptará en estos trabajos.
• Las cargas iniciadoras o cebos se preparan por el artillero solamente en las áreas de manipulación inmediatamente antes de introducirla en el barreno, no pudiendo hacer acumulación de cargas iniciadoras preparadas.
• Las cargas iniciadoras son introducidas al barreno de forma manual y sin ejercer fuerza sobre ella, procediendo de forma tal que no se dañen los cables, las mechas o las mangueras, y que no pueda salirse el detonador del interior del cartucho cebado.
• Cuando se prepara la carga iniciadora, debe tenerse en cuenta que el fondo del detonador quede en el centro del cartucho cebado.
• Los barrenos cargados tienen que ser taponados, solo se permite usar como tapón sustancias o materiales incombustibles tales como: arcilla, arena, agua y similares.
• Para el empuje de los explosivos y su atascado en el barreno, solamente se permitirá el uso de barras de madera o de material plástico rígido. Se prohíbe el uso de barras metálicas para tales fines.

• Los explosivos solo se podrán usar en la forma y estado en que fueron entregados por el productor y según sus instrucciones.
• Los explosivos vencidos, defectuosos o en mal estado tienen que ser liquidados y no se permitirá su uso en las voladuras.
• La red iniciadora será preparada, ubicada y asegurada de forma que no se dañe y que asegure su funcionalidad con exactitud y precisión.
• Al utilizar cordón detonante, se tendrán en cuenta las medidas siguientes:

a) la red iniciadora de cordón detonante se forma con la unión de dos o más cordones en la dirección de la marcha de la explosión. La unión se hará de 10 cm. de longitud como mínimob) para la iniciación con una red doble de cordón detonante, ambas redes estarán estrechamente unidas y disparadas de forma simultáneac) cuando la iniciación se realiza con diferentes cordones para diferentes barrenos o grupos de barrenos, los cordones estarán separados a una distancia mínima de 30 cm. entre síd) el cordón detonante se iniciará con un detonador o fulminante que se ubicará a 10 cm. del extremo y unido al mismo con el fondo del detonador en sentido de la detonacióne) en la red iniciadora con cordón detonante no se podrán formar nudos ni enrollar los cordones detonantes, y siempre tratando que cada línea de la red sea rectaf) el cordón detonante podrá ser cortado con cuchillo u otro tipo de hoja filosa, pero siempre por fricción del filo sobre el cordón, no por golpes de corte.

• Química Moderna. (2024, 8 enero). Origen de la dinamita: La revolución en explosivos. https://quimicamoderna.net/quimica-experimental/descubriendo-explosiones-creacion-dinamita-su-impacto-quimica-moderna/
• Medidas de seguridad para el manejo de explosivos. (s. f.). https://1library.co/article/medidas-de-seguridad-para-el-manejo-de-explosivos.yr28nvjz
• Aldana, R. (2022, 15 mayo). Tipos de explosivos en obra civil | Blog de Aulacarreteras. Aulacarreteras. https://www.aulacarreteras.com/tipos-de-explosivos-en-obra-civil/#:~:text=Tipos%20de%20explosivos%20en%20obra%20civil%201%20Dinamitas,5%20Emulsiones%20explosivas%20. . .%206%20Heavy%20anfo%20
• Constructora, A. (2020, 15 junio). Maquinaria utilizada en un proyecto de excavación. Adobse Constructora. https://www.adobse.mx/post/maquinaria-utilizada-en-un-proyecto-de-excavaci%C3%B3n

Referencias

GRACIAS POR SU ATENCION