MÓDULO 7: MATERIALES PARA BASE Y SUBBASE - FERNANDO SÁNCHEZ SABOGAL

MÓDULO 7: MATERIALES PARA BASE Y SUBBASE - FERNANDO SÁNCHEZ SABOGAL

1. MATERIALES PARA BASE Y
SUBBASE

2. CONTENIDO
Basesysubbasesgranulares
Basesysubbasesestabilizadasconaditivos
Estabilizacióndesuelosconcal
Estabilizacióndesuelosconcalycenizavolante
Estabilizacióndesuelosconcemento
Basesestabilizadasconasfalto
Basesestabilizadasconemulsiónasfáltica
Basesestabilizadasconasfaltoespumado
Combinacióndeestabilizantes
Otrostiposdebases
Basepermeable
Basedeconcretopobre

3. DEFINICIONES
Baseeslacapaqueseencuentrabajolacapade
rodaduradeunpavimentoasfáltico.Debidoasu
proximidadconlasuperficie,debeposeeralta
resistenciaaladeformación,parasoportarlasaltas
presionesquerecibe.Seconstruyeconmateriales
granularesprocesadosoestabilizadosy,eventualmente,
conalgunosmaterialesmarginales.
BASES Y SUBBASES

4. DEFINICIONES
Subbaseeslacapaqueseencuentraentrelabaseyla
subrasanteenunpavimentoasfáltico.Debidoaque
estásometidaamenoresesfuerzosquelabase,su
calidadpuedeserinferiorygeneralmenteestá
constituidapormaterialeslocalesgranulareso
marginales.
Elmaterialquesecolocaentrelasubrasanteylas
losasdeunpavimentorígidotambiénsedenomina
subbase.Enestecaso,debepermitireldrenajelibreo
seraltamenteresistentealaerosión,conelfinde
prevenirel―bombeo‖.Enalgunaspartes,aestacapa
lallamanbase.
BASES Y SUBBASES

5. - Compuestos principalmente por agregados pétreos y finos naturales.
- Su resistencia a la deformación está determinada casi exclusivamente
por el rozamiento interno de los agregados, aunque a veces existe una
componente cohesional brindada por los finos plásticos del material
- Modificación de un suelo o un agregado procesado, mediante la
incorporación y mezcla de productos que generan cambios físicos y/o
químicos del suelo aumentando su capacidad portante, haciéndolo menos
sensible a la acción del agua y, eventualmente, elevando su rigidez
- Materiales que no cumplen las especificaciones corrientes para uso vial,
pero que pueden ser usados con éxito, principalmente como resultado
de una experiencia local satisfactoria y un costo reducido
Naturales,
subproductos
industriales y
materiales de
desecho
Marginales
Granulares
(mezclas de
suelo-agregado)
No ligados
Estabilizaciones
con aditivos
Ligados CLASIFICACIÓN DE MATERIALES PARA BASES Y SUBBASES

6. BASES Y SUBBASES
BASES Y
SUBBASES
GRANULARES

7. Losagregadosparaconstruccióndebasesysubbases
granularesy,engeneral,paracualquiercapadeun
pavimentodebensercaracterizadospara:
–Establecersuidoneidad
–Obtenerinformaciónútilparaeldiseñoestructural
delpavimento
CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS
Finalidad de la caracterización

8. 1.Caracterizaciónparaestablecersuidoneidaddeuso
Lacomposiciónmineralógicadelosagregados
determinaenbuenamedidasuscaracterísticasfísicasy
lamaneradecomportarsecomomaterialesparauna
capadepavimento
Porlotanto,alseleccionarunafuentedemateriales,el
conocimientodeltipoderocay,porlotanto,de
mineralesquelacomponenbrindaunaexcelentepista
sobrelaconvenienciadelosagregadosprovenientesde
ella
CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS

9. CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS
RESUMEN DE PROPIEDADES INGENIERILES DE LAS ROCAS
(SEGÚN CORDON Y BESTE)

10. 1.Caracterizaciónparaestablecersuidoneidaddeuso
Elexamenpetrográficodelasrocasenelmicroscopio,
medianteseccionesdelgadas,esunmétodoexcelente
paradeterminareltamañodelgrano,sutexturaysu
estadodedescomposición
Elexamen,realizadoporunexperto,permitecalcular
lasproporcionesdelasespeciesmineralógicasdela
rocay,enmuchoscasos,permitetambiéndilucidare
inclusiveresolverelproblemaplanteado
CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS

11. 1.Caracterizaciónparaestablecersuidoneidaddeuso
CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS
Cuarzo reactivo exhibiendo bandas oscuras
(A) y claras (B) en el mismo grano
Grano de cuarzo no reactivo con un
brillo uniforme

12. CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS
1.Caracterizaciónparaestablecersuidoneidaddeuso
Laspropiedadesquímicasdelosagregadosson
importantescuandosevanaemplearenpavimentos
Enpavimentosasfálticos,laquímicadelosagregados
puededeterminarlaadherenciaentreellosyelasfalto
Enpavimentosrígidos,losagregadosquecontienen
formasreactivasdesílicepuedenpresentarreacciones
expansivasconlosálcaliscontenidosenlapastadel
cemento

13. CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS
1.Caracterizaciónparaestablecersuidoneidaddeuso
Falla por deficiente adherencia
entre los agregados y el asfalto
Reacción expansiva entre la
sílice del agregado y los álcalis
del cemento

14. 1.Caracterizaciónparaestablecersuidoneidaddeuso
Sehandesarrolladomuchosensayosparamedirlas
característicasfísicasdelosmaterialesparaconstruir
pavimentos.Estosensayos,ensumayoríaarbitrariosen
elsentidodequesuutilidadreposaenlacorrelaciónde
susresultadosconelcomportamientoenelcampo,han
sidonormalizadosconelfindeobtenerresultados
reproducibles
Lasespecificacionesdeconstrucciónfijan,deacuerdo
conlaexperiencialocal,loslímitesadmisiblesdelos
resultadosdeestosensayos,segúnelusoprevistopara
elmaterial
CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS

15. 2.Caracterizaciónparaefectosdediseño
estructuraldelpavimento
Setratadeensayosparaestablecerlarespuestade
losmaterialesalesfuerzoyaladeformación
Seempleanparacuantificarmódulosyrelacionesde
Poissony,paradeterminadoscomponentesdela
estructuradelpavimento,medirsuresistenciaala
fatiga
CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS

16. FUENTES DE MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
CANTERA
DEPÓSITO ALUVIAL

17. PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
Estabilidadydensidad
Lamasadelosmaterialesgranularesparacapasde
subbaseybasedeberáposeerunaadecuadaestabilidad
portrabazónmecánica,demaneraquesoporte
adecuadamentelosesfuerzosimpuestosporlascargas
delaconstrucciónydeltránsitoautomotor
Laestabilidaddeunmaterialgranulardependedela
distribucióndelostamañosdelaspartículas
(granulometría),delasformasdelaspartículas,dela
densidadrelativa,delafriccióninternaydelacohesión

18. PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
Estabilidadydensidad(continuación)
Unmaterialgranulardiseñadoparamáxima
estabilidaddebeposeeraltafriccióninternapararesistir
ladeformaciónbajocarga
Lafriccióninternaylasubsecuenteresistenciaal
cortedependen,engranmedida,delagranulometría,de
laformadelaspartículasydeladensidad,Deestos
factores,ladistribucióndetamaños,enespecialla
proporcióndefinosrespectoalosgruesos,eselmás
importante

19. Estabilidadydensidad(continuación)
Lamáximadensidadsesueleobtenercuandoladistribución
detamañosseadaptaalafórmuladeFuller:
p = 100(d/D)
0.5
Generalmente,laproporcióndefinosquepermitealcanzar
lamáximaestabilidadesinferioralarequeridaparalograr
máximaestabilidad
Lagranulometríaporescogerdebeestablecerunbalance
entrelafacilidadconstructivaylamayorestabilidadposible
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

20. ESTADOS FÍSICOS DE LAS MEZCLAS DE SUELO -AGREGADO
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

21. VARIACIÓN DE LA DENSIDAD Y DEL CBR CON LA
CANTIDAD DE FINOS DE UN MATERIAL GRANULAR
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

22. Angularidaddelagregadogrueso(INVE-227)
Aigualdaddedistribucióndetamaños,unagregadoconpartículas
fragmentadasmecánicamentepresentamayorestabilidadqueunocon
partículasredondeadas,debidoalamayortrabazónentrelaspartículas
Paraigualesgranulometrías,elmaterialconpartículastrituradasda
lugaraunmayorcoeficientedepermeabilidad,loquehacequeseamás
fácildedrenar
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

23. Angularidaddelagregadofino(AASHTOT304–INV
E-239)
Porcentajedevacíosconairedelaspartículasmenores
de2.36mm,levementecompactadas
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
V= volumen del molde
W=peso de arena en el molde
G
A= peso específico arena

24. Partículasaplanadasyalargadas(INVE-240)
Lapresenciadepartículasaplanadasyalargadasesindeseable,por
cuantoellastiendenaquebrarsedurantelaconstrucciónybajotránsito,
modificandolagranulometríaoriginaldelagregado
DETERMINACIÓN DE PARTÍCULAS ALARGADAS Y PLANAS (ASTM D 4791)
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

25. Limpieza
Índiceplástico(AASHTOT89yT90–INVE-125yE-126)
Representaelrangodehumedadenelcualunafracciónfina
seencuentraenestadoplástico
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
Límite líquido (LL) Límite plástico (LP)
Índice Plástico (IP) = LL -LP

26. Limpieza
Equivalentedearena(AASHTOT176–INVE-133)
Elefectodelaplasticidaddependedelaproporciónde
materialfinopresenteenlamezcla
Ladeterminacióndelíndiceplásticosesuele
complementarconladelequivalentedearena,elcual
permitevalorarlacantidadyactividaddelafracción
coloidaldelaspartículasfinas
Elagregadosemezclaconunasolucióndeclorurode
calcio-glicerina-formaldehídoyseagitadentrodeun
cilindrograduado,forzandoalaspartículasmásfinasa
quedarensuspensión
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

27. Limpieza
Equivalentedearena(AASHTOT176–INVE-233)
Luegodeuntérminodereposo,semidenlasalturasdearena
(H
A)yfinos(H
F)ylarelaciónentreellas,enporcentaje,esel
equivalentedearena
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

28. Limpieza
Valordeazul(EN-933-9-INVE-235)
Seusacomocomplementodelequivalentedearena,
cuandoelvalordeéstenosatisfaceellímiteespecificado
Caracterizalaactividaddelafracciónarcillosadel
agregadofinoysusensibilidadalagua
Elvalordeazuleslacantidaddeazuldemetilenoque
adsorben1,000gramosdelmaterialpasantedeltamizde2
mm,colocadosenunasoluciónacuosa
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

29. Limpieza
Valordeazul(EN-933-9INVE-235)
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
negativo
positivo

30. Resistenciaalafragmentación
Laspartículasdelagregadogruesodebenserresistentes
alaabrasiónyaladegradaciónmecánica,paraprevenir
laformacióndefinosquealterenlagranulometría
originaldurantelacompactacióny,posteriormente,bajo
laaccióndeltránsitoautomotor
Laresistenciaalafragmentaciónsesuelemedir
mediantecuatro(4)ensayos:
—DesgasteLosÁngeles
—Trituraciónporimpacto
—Trituraciónporaplastamiento
—10%definos
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

31. Resistenciaalafragmentación
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
DesgasteLosÁngeles(AASHTOT96–INVE-218y219)
Unamuestradelagregadogruesoessometidaaatricióne
impactoporunasesferasdeaceromientrasgiraenuncilindro
metálicoa31-33rpmpor15minutos,determinándoselafracción
delmaterialensayadoquepasaeltamizde1.70mm(#12)

32. Resistenciaalafragmentación
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
Valordetrituraciónporimpacto(VTI)(BS812)
Unamuestradelagregado
gruesosesometea15golpes
conunamasade13.6kgque
caelibrementedesdeunaaltura
de380mm,determinándose
luegoelporcentajede
partículasquepasaeltamizde
2.36mm(#8),respectodel
pesoinicialdelamuestra

33. Resistenciaalafragmentación
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
Valordetrituraciónporaplastamiento(VTA)(BS812)
Unamuestradelagregadogrueso(12.5mm–9.5mm)se
someteaunacargade400kNysedeterminaelporcentajede
partículasquepasaeltamizde2.36mm,respectodelpeso
inicialdelamuestra

34. Resistenciaalafragmentación
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
10%definos(BS812–INVE-224)
UtilizaelmismoequipoqueelensayoVTA
Unamuestradelagregadogruesosesometeadiferentes
cargas,determinándoseencadacasoelporcentajede
partículasquepasaneltamizde2.36mm(#8)respectodel
pesoinicialdelamuestra
Lacarganecesariaparaproducir10%departículasmenores
de2.36mmconstituyeelresultadodelaprueba

35. Durabilidad
Laspartículasdelosagregadosdebenserresistentesa
cambiosmineralógicosydesintegraciónfísicaacausadelos
ciclosdehumedecimientoysecadoimpuestosdurantela
construcciónyelperíododediseñodelpavimento
Ladurabilidaddebeserconsideradaenelmomentode
escogerlosagregadospétreos.Materialessusceptiblesde
degradaciónporlaaccióndeagentesclimáticosdurantela
vidaútildelpavimento,debenserevitados
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

36. Durabilidad
Ladurabilidaddelosagregadosparaconstrucciónde
capasdepavimentosseacostumbraevaluarmediante
dosensayos:
—Solidezbajolaaccióndesulfatosdesodioo
magnesio
—Micro-Deval
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

37. Durabilidad
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
Solidezbajolaaccióndesulfatos(ASTMC88–INVE-220)
Fraccionesdelagregado,dediversostamaños,sesometena
cincociclosdeexpansiónycontracción,consistentecadaunode
ellosen:
—Inmersiónduranteunlapsode16a18horasenuna
solucióndesulfatodesodioodemagnesio
—Secadohastapesoconstantea110ºC
Terminadoelúltimocicloselavanlasfraccionesparaeliminar
elsulfatoquecontengan;sesecanysetamizansobrelostamices
enloscualessereteníanantesdelensayo,determinadolas
pérdidasenpesosufridasporcadafracción

38. Durabilidad
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
Solidezbajolaaccióndesulfatos(ASTMC88INVE-220)
Inmersión del agregado
en la solución
Secado en el horno

39. Durabilidad
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
Solidezbajolaaccióndesulfatos(ASTMC88INVE-220)
Fracción de agregado
antes del ensayo
Fracción de agregado
luego de 5 ciclos

40. Durabilidad
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
EnsayoMicro-Deval(AASHTOTP58–INVE-238)
Unamuestrade1,500gramosdelagregadosecoes
sumergidaen2litrosdeaguadurante1horadentrodeun
cilindrode194mmdediámetro
Seintroducen5,000gramosdeesferasdeacerode9.5mm
dediámetrodentrodelcilindroysesometeéstearotacióna
100±5rpmdurante2horas
Sesecalamuestraysedeterminalaproporcióndematerial
quepasaeltamizde1.18mm(#16)respectodelpesoseco
inicialdelamuestra,lacualconstituyeelresultadodelensayo

41. Durabilidad
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
EnsayoMicro-Deval(AASHTOTP58–9NVE-238)

42. Durabilidad
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES
Muestra, esferas y agua dentro
del cilindro
EnsayoMicro-Deval(AASHTOTP58–INVE-238)
Máquina de ensayo

43. Permeabilidad
Lascaracterísticasdepermeabilidaddeunmaterial
granulardependendelagranulometría,deltipodeagregado,
deltipodeliganteydeladensidad
Lapermeabilidaddisminuyeamedidaqueseincrementala
fracciónfinadelmaterial
Amedidaquelagranulometríaseacercaalaecuaciónde
Fuller,elmaterialtiendealaimpermeabilidad
Coeficientesdepermeabilidadinferioresa10
-3
cm/sdan
lugaramaterialesdepavimentoque,desdeelpuntodevista
práctico,seconsideranimpermeables
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

44. ESCORIA DE ALTO HORNO
Productonometálico,compuestoprincipalmenteporsilicatos
yalumino-silicatosdecalcioyotrasbases,queseobtieneenun
altohorno,simultáneamenteconlaproduccióndelhierro

45. PROPIEDADES QUÍMICAS
ESCORIA DE ALTO HORNO

46. PROPIEDADES FÍSICAS Y MECÁNICAS TÍPICAS
ESCORIA DE ALTO HORNO

47. Características
MuchosDepartamentosdeCarreterasconsideranlaescoria
dealtohornocomounagregadopétreoconvencional
Laescoriapuedesertrituradayclasificadaparaproducirun
materialquesatisfagalosrequisitosgranulométricosdeuna
subbaseobasegranular
Laescoriatienepropiedadescementantes,peroesfrágily
debajaresistenciaalimpactoyalaabrasión,porlocualno
sesueleexigirlaejecucióndeensayosdeestetipopara
valorarsuaptituddeusocomomaterialdepavimento
ESCORIA DE ALTO HORNO

48. ESPECIFICACIONES DEL INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS PARA
LOS MATERIALES GRANULARES DE SUBBASE Y BASE PARA VÍAS
DE TRÁNSITO PESADO
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

49. ESPECIFICACIONES DEL INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS PARA
LOS MATERIALES GRANULARES DE SUBBASE Y BASE PARA VÍAS
DE TRÁNSITO PESADO
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES
GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

50. CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE
GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
Móduloresiliente
Elmóduloresilienteesunestimativodelmódulode
elasticidadquesebasaendeterminacionesdeesfuerzos
ydeformacionesbajocargasrápidas,comolasque
recibenlosmaterialesdelpavimentoatravésdelas
ruedasdelosvehículos
Elmóduloresilientenoesunamedidadela
resistenciadelmaterial,porcuantoéstenosellevaa
roturaenelensayo,sinoquerecuperasuformaoriginal

51. Módulo resiliente(determinación en el laboratorio)
CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE
GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS

52. Móduloresiliente
Elmóduloresilientedelosmateriales
granularesesaltamentedependientedel
estadodeesfuerzosalcualseencuentran
sometidos
Diferentealoquesucedeenlos
suelosfinos,losmaterialesgranulares
exhiben―endurecimientoporesfuerzos‖,
loquehacequeelmóduloseincremente
conlosesfuerzostotales,debidoaque
seincrementalatrabazónentrelas
partículasindividualesdelagregado
Elmóduloresilientedeunmaterial
granularseveafectadoadversamente
porlapresenciadepartículasfinas
CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE
GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS

53. MÓDULO RESILIENTE
ValorestípicosdeK1yK2paramaterialesgranularesdebaseysubbase(M
Rpsi)Condición
húmeda K1 K2
Seco 6000-10000 0,5-0,7
Húmedo 4000-6000 0,5-0,7
Saturado 2000-4000 0,5-0,7
Seco 6000-8000 0,4-0,6
Húmedo 4000-6000 0,4-0,6
Saturado 1500-4000 0,4-0,6
BASE
SUBBASE
CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE
GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS

54. MÓDULO RESILIENTE
Primerinvariantedetensiones(q)paralabasegranular
Primer invariante de tensiones (q) para la subbase granular3000 7500 15000
< 2 20 25 30
2 - 4 10 15 20
4 - 6 5 10 15
> 6 5 5 5
MR de subrasante (psi)
q (psi)
Espesor de
concreto
asfáltico (pg) < 2 10.0
2 - 4 7.5
> 4 5.0
Espesor de concreto
asfáltico (pg) q (psi)
CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE
GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS

55. MÓDULO RESILIENTE
Elmóduloresilientedelascapasgranulares(MR
g)dependedelsoporte
brindadoporlasubrasante(MR
SR)
MR
g = K*MR
SRMRSR (psi) K
3000 3,5-4,8
6000 2,4-2,7
12000 1,8-1,9
20000 1,6-1,8
30000 1,5-1,7
SHELLrecomiendalasiguienteexpresiónparadeterminarelmódulo
deunacapagranular(MR
i),apartirdelespesordedichacapa(h
i)enmm
ydelmódulodelasubyacente(MR
i+1)
MR
i= 0.2*h
i
0.45
* MR
(i+1)
CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE
GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS

56. RELACIONES ENTRE LOS MÓDULOS DE LAS CAPAS N Y N+1, PARA
DIFERENTES ESPESORES DE SUBBASE Y BASE GRANULAR
CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE
GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
módulo de la capa n+1 (psi*1000)

57. CORRELACIÓN ENTRE EL CBR Y EL MÓDULO
RESILIENTE
Notodaslasagenciasestánfamiliarizadasconlaspruebaspara
caracterizarelmóduloresiliente.Porello,esútilconsiderar
correlacionesentrelosdiferentesindicadoresderesistencia
Estascorrelacionesdebentenerunmanejomuycuidadoso,pues
sonaproximadasybasadasenunnúmerolimitadodedatos
Paraelcasodematerialesgranularesdebaseysubbase,unade
lascorrelacionesmásconocidasesladesarrolladaporRaday
WitczakEstado de
esfuerzos
(q
MR (psi)
100 740 CBR
30 440 CBR
20 340 CBR
10 250 CBR
CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE
GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS

58. VALORES TÍPICOS DE MÓDULOS DE ELASTICIDAD DE
MATERIALES PARA PAVIMENTOSMaterial Rango (Kg/cm
2
) Típico (Kg/cm
2
)
Concreto hidráulico 200000-550000 300000
Concreto asfáltico 15000-35000 30000
Base tratada con asfalto 5000-30000 10000
Base tratada con cemento 35000-70000 50000
Concreto pobre 100000-300000 200000
Base granular 1000-3500 2000
Subbase granular 800-2000 1200
Suelo granular 500-1500 1000
Suelo fino 200-500 300
1 Kg/cm
2
= 0,1 MPa = 14,3 psi
CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE
GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS

59. Relación de Poisson
Eslarelaciónentrelasdeformacionestransversales
ylongitudinalesdeunespecimensometidoacarga
Losmaterialesmásrígidospresentanmenores
relacionesdePoisson
CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE
GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS

60. ILUSTRACIÓN DE LA RELACIÓN DE POISSON
CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE
GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS

61. VALORES TÍPICOS DE LA RELACIÓN DE POISSON (m)Material Rango Típico
Concreto hidráulico 0,10-0,20 0.15
Concreto asfáltico 0,15-0,45 0.35
Base tratada con asfalto 0,15-0,45 0.35
Base tratada con cemento
Suelo granular 0,10-0,20 0.15
Suelo fino 0,15-0,35 0.25
Concreto pobre 0,10-0,20 0.15
Base y subbase granular 0,30-0,40 0.35
Suelo de subrasante 0,30-0,50 0.40
CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE
GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS

62. Resistencia a la fatiga
CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE
GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
Lafallaporfatigadeunacapagranulardeunpavimentose
produceporacumulacióndedeformacionesverticales
irrecuperables
Elcriterioqueseadoptaconsisteenlimitar,enfuncióndel
número―N‖deaplicacionesdecarga,ladeformaciónverticalde
compresión(ε
v)ensuperficie,medianteleyesdefatigadeltipo
ε
v= A*N
-B
Ejemplosdeleyesdefatiga:
ε
v=2.16*10
-2
*N
-0.25
(UniversidaddeNottingham)
ε
v=1.11*10
-2
*N
-0.23
(CRR-Bélgica)

63. BASES Y SUBBASES
BASES Y SUBBASES
ESTABILIZADAS CON
ADITIVOS

64. BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS
DEFINICIONES
Aditivos
Productoscomercialesmanufacturadosque,cuandose
adicionanaunsuelooaunamezcladesuelo–agregado
encantidadesapropiadas,alteranfavorablementedesdeel
puntodevistadelcomportamientoingenieril,algunas
propiedadescomolatextura,latrabajabilidad,la
plasticidadylaresistencia

65. DEFINICIONES
Estabilizaciónconaditivos
Incorporacióndeunoomásaditivosaunsueloounsuelo-
agregadoenlacantidadrequeridaparaqueunavezelaborada,
extendidaycompactadalamezcla,éstapresentelascaracterísticas
apropiadasparaservircomocapadebasedeunpavimento
Modificaciónconaditivos
Procesosimilaralaestabilización,medianteelcualsebusca
mejoraralgunapropiedaddelsuelo,peroeldiseñodelamezcla
nosetraduceenaumentossignificativosderesistenciay
durabilidad.Debidoaqueseempleanmenorescantidadesde
aditivos,suaplicaciónserestringealmejoramientodesubbasesy
subrasantes
BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS

66. TIPOS DE SUELOS ESTABILIZABLES Y TIPOS DE
ADITIVOS
Prácticamentetodoslossuelos,conexcepcióndelos
orgánicos,sonsusceptiblesdeestabilizarconaditivos
cementantes
Losprincipalesmaterialescementantesparausovial
sonelcemento,elasfalto,lacalylascenizasvolantes
Otrosproductosconregistrocomercialpuedenresultar
aptosparalaestabilizacióndesuelos(aceitesulfonado,
enzimasorgánicas,polímeros,etc.)
BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS

67. TIPOS DE SUELOS ESTABILIZABLES Y TIPOS DE
ADITIVOS(CONT.)
Siempreexistemásdeunestabilizanteaplicableaun
suelo
Conlosaditivosfactiblesparaestabilizarun
determinadosuelo,serealizanensayosdelaboratoriopara
obtenermezclasquecumplanlosrequisitosingenieriles
mínimosparalaconstruccióndecapasdebaseosubbase
Conlosresultadosdelosdiseñosyconsiderandolas
limitacionesclimáticas,lasrestriccionesdeseguridady
ambientalesyeldiseñoestructuraldelasalternativas,se
realizaunanálisiseconómicoparallegaraladecisiónfinal
BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS

68. GUÍA GENERAL PARA LA SELECCIÓN DEL ADITIVO
BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS

69. TRIÁNGULO DE GRADACIÓN PARA AYUDA EN LA SELECCIÓN DE UN
AGENTE ESTABILIZANTE COMERCIAL (US AIR FORCE)
BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS

70. GUÍA PARA LA SELECCIÓN DEL ADITIVO (US AIR FORCE)Area SueloAditivo recomendadoRestricciones en LL ó IP
del suelo
Restricciones del %
pasa tamiz 200
Observaciones
asfalto
cemento
cal-cemento-ceniza
1B SW-SM óAsfalto IP<=10
SP-SM óCemento IP<=30
SW-SC óCal IP>=12 Lacalsolanosueleconducira
estabilizacionesaptaspara
capas de base (1)
SP-SC cal-cemento-ceniza IP<=25
1C SM, SC, Asfalto IP<=10 <= 30%
SM SC Cemento IP<=20+(50-PASA200)/4
Cal IP>=12 Ver (1)
cal-cemento-ceniza IP<=25
2A GW, GP Asfalto Solo material bien gradado (2)
Cemento
Elmaterialdebetener45%o
más pasa No. 4 (3)
cal-cemento-ceniza IP<=25
2B GW-GM óAsfalto IP<=10 Ver (2)
GP-GM óCemento Ver (3)
GW-GC óCal IP>=12 Ver (1)
GP - GCcal-cemento-ceniza IP<=25
2C GM, GC Asfalto IP<=10 <= 30% Ver (2)
GM - GCCemento IP<=20+(50-PASA200)/4 Ver (3)
Cal IP>=12 Ver (1)
cal-cemento-ceniza IP<=25
3 CH, CL,Cemento LL<40, IP<20
Suelosorgánicosymuyácidos
nosonestabilizablespor
medios convencionales
MH, ML
CL - ML
CH - MH
OL - OH
SW, SP1A
IP <= 25
Cal IP >=12 Ver (1)
BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS

71. BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS
ESTABILIZACIÓN
DE SUELOS CON
CAL

72. ESTABILIZACIÓN CON CAL
Tipos de cal
Eltérminocalserefierealóxidoyalhidróxidodecalcio
solosoconpequeñasproporcionesóxidoohidróxidode
magnesio,obtenidosporlacalcinaciónderocascalcáreas
adecuadassinyconposteriorhidratación

73. ESTABILIZACIÓN CON CAL
Tipos de cal
Debidoalcaráctercáusticodelascalesenformadeóxido,se
prefiereapagarlasañadiéndolescantidadescontroladasdeagua,
quedanlugara3tiposdecaleshidratadas:
—Altamente cálcica Ca(OH)
2
—Dolomítica monohidratadaCa(OH)
2+ MgO
—Dolomítica dihidratada Ca(OH)
2+ Mg(OH)
2

74. Tipos de cal
Lascalesaltamentecálcicasproducenmenoresresistencias
quelasquecontienencantidadesapreciablesdemagnesio,pero
presentanmenoresvariacionesentresí
Lascalesdolomíticas,sibiendanmayoresresistencias,
disminuyenmenoslaplasticidaddelossuelos
Lascalesdolomíticasmonohidratadas(dondeelmagnesio
permanececonoMgO)producenmejoresresultadosal
estabilizarquelasdihidratadas
ESTABILIZACIÓN CON CAL

75. PROPIEDADES DE CALES COMERCIALES VIVAS E HIDRATADAS
ESTABILIZACIÓN CON CAL

76. REACCIONES ENTRE LA CAL Y UN SUELO FINO
Intercambio catiónico (reacción rápida)
Floculación y aglomeración (reacción rápida)
Reacción puzolánica (reacción lenta)
Carbonatación
ESTABILIZACIÓN CON CAL

77. REACCIONES ENTRE LA CAL Y UN SUELO FINO
Intercambiocatiónico
Laspartículasdearcillatienenunaelevadacantidadde
superficiesconcarganegativaqueatraencationeslibresy
dipolosdeagua
Comoresultado,seformaunacapadeaguaaltamentedifusa
alrededordelaspartículas,separándolasyhaciendoquela
arcillasevuelvadébileinestable
Laadicióndecalalsueloencantidadsuficientesuministra
unexcesodeionesCa
++
quereemplazaloscationesmetálicos
másdébilesreduciendoeltamañodelacapadeaguadifusay
permitiendoquelaspartículasdearcillaseaproximenunasa
otrasofloculen
ESTABILIZACIÓN CON CAL

78. REACCIONES ENTRE LA CAL Y UN SUELO FINO
ESTABILIZACIÓN CON CAL

79. REACCIONES ENTRE LA CAL Y UN SUELO FINO
Floculaciónyaglomeración
Seproduceuncambioaparentedelatexturadelsuelo,por
cuantolaspartículasdearcillaseaglomeranformandootrasde
mayortamaño
Comoresultadodeello,seproducenmejorasinmeditadasen:
—Plasticidad,debidoalareduccióndelacapadeagua
adsorbida
—Trabajabilidad,debidoalcambiodetexturadeunaarcilla
plásticaaunmaterialfriablesdeltipolimosooarenoso
—Aumentodefriccióninternaentrelaspartículas
aglomeradasymayorresistenciaalcorte
ESTABILIZACIÓN CON CAL

80. REACCIONES ENTRE LA CAL Y UN SUELO FINO
ESTABILIZACIÓN CON CAL

81. REACCIONES ENTRE LA CAL Y UN SUELO FINO
Reacciónpuzolánica
Sielsuelosecompacta,seproduceunareacciónalargoplazo
entrelacal,elaguaylosmineralessílicoaluminososdelsuelo
fino,formándosecomplejoscompuestosdesilicatosyaluminatos
decalciohidratadosquesonagentescementantesque
incrementanlaresistenciadelamezclaysudurabilidad
Estareacciónesdecarácterlentoyvaríaconelsueloportratar
yconlatemperatura
Seconsideraqueunsueloesreactivoconlacal,siselogran
aumentosderesistenciadecuandomenos50psialos28días,a
unatemperaturade23ºC
ESTABILIZACIÓN CON CAL

82. REACCIONES ENTRE LA CAL Y UN SUELO FINO
ESTABILIZACIÓN CON CAL

83. REACCIONES ENTRE LA CAL Y UN SUELO FINO
Carbonatación
Consisteenlareaccióndelacalconeldióxidodecarbono
delaireparaformarcarbonatosdecalciorelativamente
insolubles,enlugardeproductoscementantes(silicatosy
aluminatosdecalciohidratados)
CaO + CO
2CaCO
3
ESTABILIZACIÓN CON CAL

84. REACCIONES ENTRE LA CAL Y UN SUELO FINO
Carbonatación
Lacarbonataciónesunareacciónindeseableydebeser
evitada,porcuantoelcarbonatonoreaccionaconelsuelopara
incrementarresistenciasoparadisminuirplasticidades
Porlotanto,sedebeimpedirqueelprocesodemezclasea
muylargoyquelamezclaelaboradaquedeexpuestaalaire
durantelargotiempoantesdesercompactada
ESTABILIZACIÓN CON CAL

85. PROPIEDADES TÍPICAS DE LOS SUELOS
ESTABILIZADOS CON CAL
Losefectosdeltratamientodeunsueloconcalpuedenser
clasificadoscomoinmediatosyalargoplazo
—Lamodificacióninmediataselograsinnecesidaddel
curadodelamezcla,esdegraninterésdurantelaetapa
constructivayseatribuyealasreaccionesinmediatas
—Laestabilizaciónalargoplazoocurreduranteydespués
delcuradoyesimportantedesdeelpuntodevistadela
resistenciayladurabilidaddelamezclacompactada
ESTABILIZACIÓN CON CAL

86. EFECTOS INMEDIATOS DEL TRATAMIENTO DE
SUELOS FINOS CON CAL
Eltratamientoconcaltieneefectoinmediatosobrealgunas
propiedadesdelsuelofino:
—Disminuyelaplasticidad
—Aumentaellímitedecontracción
—Disminuyelaproporcióndepartículasdeltamañodearcilla
—Mejoralatrabajabilidad
—Disminuyeladensidadmáximaparaunadeterminadaenergíade
compactación
—Reduceelpotencialexpansivodelsuelo
—Mejorademanerainmediatalaspropiedadesdeesfuerzo-
deformación
ESTABILIZACIÓN CON CAL

87. SUELO FINO ANTES Y DESPUÉS DEL
TRATAMIENTO CON CAL
ESTABILIZACIÓN CON CAL

88. Tendencia de la influencia de la cal sobre las
propiedades plásticas de los suelos finos
ESTABILIZACIÓN CON CAL

89. Influencia de la cal sobre el potencial expansivo de
los suelos finos (caso típico)
ESTABILIZACIÓN CON CAL

90. EFECTOS A LARGO PLAZO DEL TRATAMIENTO
DE SUELOS FINOS CON CAL
El tratamiento con cal tiene efectos a largo plazo sobre las
siguientes propiedades de un suelo fino:
—Resistencia
—Módulo resiliente
—Resistencia a la fatiga
—Durabilidad
ESTABILIZACIÓN CON CAL

91. EFECTOS A LARGO PLAZO DEL TRATAMIENTO DE
SUELOS FINOS CON CAL
Resistencia
Elefectomásobviodelacalsobreunsuelofinoosobrela
fracciónfinadeunagregadoeslagananciaderesistenciacon
eltiempo.Lasituaciónsefavorecealaumentarla
temperatura
Laspropiedadesdeunamezclareactivadesuelo-calvan
variandoconelcurado,debidoaldesarrollodeproductos
cementantesadicionales
Noesjustificableelusodeensayosmuyelaboradospara
evaluarconexactitudpropiedadesquevaríancontinuamente
ESTABILIZACIÓN CON CAL

92. EFECTOS A LARGO PLAZO DEL TRATAMIENTO DE
SUELOS FINOS CON CAL
Resistencia
Elensayodecompresióninconfinada(normaASTMD5102)es
elmásempleadoparadeterminarlaresistenciadelasmezclas
suelo–cal
Laresistenciaacompresión(RCI)puedeserempleadapara
establecer,demaneraaproximada,parámetrostalescomolas
resistenciasatensiónyaflexiónoelmóduloresiliente
Laresistenciaatensiónsepuedeestimardemanera
conservativacomoel10%deRCIylaresistenciaaflexión,
comoeldobledelaresistenciaatensióno20%delaRCI
ESTABILIZACIÓN CON CAL

93. Variación típica de la resistencia de mezclas de suelo –cal
en función del período de curado y del contenido de cal
ESTABILIZACIÓN CON CAL

94. EFECTOS A LARGO PLAZO DEL TRATAMIENTO DE
SUELOS FINOS CON CAL
Móduloresiliente
Alaparconlosincrementosderesistenciaprovocadospor
lareacciónpuzolánica,seproducencambiosenlarelación
esfuerzo-deformacióndelmaterial,loscualessetraducen
enaumentosdelmóduloresiliente
Lossuelosestabilizadosconcalfallanamayores
esfuerzosdesviadoresquelosnoestabilizadosyamenores
nivelesdedeformación
Existenrelacionesdirectasentrelaresistenciadelas
mezclasdesuelo-calylosmódulosresilientesporflexión
ESTABILIZACIÓN CON CAL

95. Relaciones esfuerzo de compresión -deformación en mezclas
compactadas de suelo cal ensayadas a diferente edad
ESTABILIZACIÓN CON CAL

96. Relación entre resistencia a compresión y módulo
resiliente para suelos estabilizados con cal (Liddle, 1995)
ESTABILIZACIÓN CON CAL

97. EFECTOS A LARGO PLAZO DEL TRATAMIENTO DE
SUELOS FINOS CON CAL
Resistenciaalafatiga
Losefectosdegananciaderesistenciaafatigaporflexión
producidosporlareacciónpuzolánicasuelensersustanciales
enlossuelosreactivos
Larelacióndeesfuerzos(esfuerzoaplicado/resistenciaa
flexión)secorrelacionaconelnúmerodeaplicacionesde
cargahastalafatiga,pormediosexperimentales
ESTABILIZACIÓN CON CAL

98. Curva típica de fatiga de una mezcla de suelo cal
(Thompson y Figueroa –1989)
ESTABILIZACIÓN CON CAL

99. EFECTOS A LARGO PLAZO DEL TRATAMIENTO DE
SUELOS FINOS CON CAL
Durabilidad
Lahumedadafectaadversamentelosnivelesderesistenciay
rigidezproducidosenelsueloporlaadicióndecal
Elefectoqueproducelasaturacióndelamezcladependedel
nivelderesistenciaoreacciónpuzolánicaalcanzadaantesde
queaquellaseproduzca
Silasaturaciónseproducecuandoyahaocurridounnivel
significativodelareacciónpuzolánica,lapérdidaderesistencia
porhumedadnosueleexcederde10%,perosiocurreantes,la
pérdidapuedellegarhasta40%omás
ESTABILIZACIÓN CON CAL

100. DISEÑO DE LA MEZCLA SUELO CAL
Loscriteriosdediseñovarían,dependiendodelosobjetivos
delaestabilizaciónydelascondicionesdeseadasdeservicio
Sisólosepretendeunamodificacióndelsuelo,bastacon
determinarlacantidaddecalnecesariaparaproducirla
modificacióndeseada(disminucióndeplasticidad,reducción
delpotencialexpansivo,etc.)
Sisepretendequelamezclaseautilizadaenaplicaciones
estructuralesenelpavimento,sedebensatisfacerunos
requisitosmínimosderesistenciadeprobetasdemezcla
elaboradasycuradasencondicionesestablecidas
ESTABILIZACIÓN CON CAL

101. DISEÑO DE LA MEZCLA SUELO CAL
AunquelamayoríadelasAgenciashanadoptadolaresistencia
acompresióninconfinada(RCI)comoparámetroparadiseñode
lasmezclasdesuelo–cal,noexisteunprocedimientouniversal
paralaelaboración,curadoyensayodelasprobetas
ESTABILIZACIÓN CON CAL

102. DISEÑO DE LA MEZCLA SUELO CAL
Elprocedimientogeneraldediseñocomprendelos
siguientespasos:
1.Determinarlahumedadóptimadelsueloenelensayo
Proctornormal(AASHTOT99–INVE-141)
ESTABILIZACIÓN CON CAL

103. DISEÑO DE LA MEZCLA SUELO CAL
2.Estimarelporcentajeprobabledecalparaestabilizar
elsuelo,medianteelmétododeEadesyGrim(norma
ASTMD6276)
ESTABILIZACIÓN CON CAL

104. DISEÑO DE LA MEZCLA SUELO CAL
3.Elaborarmezclascondiferentesporcentajesdecal
(porencimaypordebajodelestablecidoenelpaso
anterior)ycompactarlasconlahumedadóptima,con
laenergíadelensayoAASHTOT99(INVE-141)
ESTABILIZACIÓN CON CAL

105. DISEÑO DE LA MEZCLA SUELO CAL
4.Curarlasprobetascompactadasbajolascondiciones
quetengaestablecidalaAgencia
ESTABILIZACIÓN CON CAL

106. ESTABILIZACIÓN CON CAL
DISEÑO DE LA MEZCLA SUELO CAL
5.Romperlasprobetasporcompresiónsimplealavelocidad
especificadaporlaAgenciayelegircomoporcentaje
adecuadoparalaconstruccióndeunasubbaseobase,elque
asegurelaresistenciamínimaestablecidaporlaAgencia

107. CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS
CON CAL, CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
Propiedades de esfuerzo deformación
Sonesencialesparaanalizaradecuadamenteel
comportamientoestructuraldeunacapadesuelocalen
unpavimento
Módulo elástico en compresión
E (ksi) = 9.98 + 0.124*f’
c(psi)
ESTABILIZACIÓN CON CAL

108. CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS
CON CAL, CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
Propiedades de esfuerzo deformación
Resistencia a tensión
Esimportanteeneldiseñodepavimento.Seusan2
procedimientosparaevaluarestaresistenciaenlas
mezclassuelo–cal
—Tracción indirecta
Rti = 0.10*f’
c
—Resistencia a flexión (módulo de rotura)
MR = 0.20*f’
c
ESTABILIZACIÓN CON CAL

109. CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS
CON CAL, CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
Resistenciaafatiga
Lascurvasderespuestadefatigaporflexióndemezclascuradas
desuelocalsonanálogasalasobtenidasconotrosproductos
cementantes
ESTABILIZACIÓN CON CAL

110. CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS
CON CAL, CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
Resistenciaafatiga
Sedebetenerencuentaquelasmezclassuelo–cal
gananresistenciademaneracontinuaconlaedad
(reacciónpuzolánica)ycomolaresistenciaúltimadela
mezclaesfuncióndelperíododecurado,larelaciónde
esfuerzosparaundeterminadoesfuerzoaplicadova
disminuyendo,loquesetraduceenunincrementodela
resistenciaalafatiga
ESTABILIZACIÓN CON CAL

111. BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS
ESTABILIZACIÓN
DE SUELOS CON
CAL Y CENIZA
VOLANTE

112. BASES ESTABILIZADAS CON
CAL –CENIZA VOLANTE
Lacalsolareaccionaconsueloscuyoíndiceplásticosea
cuandomenosde10.Sielsuelonoessuficientemente
reactivo,lacalsóloesefectivasisecombinaconunafuente
adicionaldesíliceyalúmina(puzolana),enpresenciade
agua
Lapuzolanamásutilizadaeslacenizavolante(fly-ash),
queeselresiduofinamentedivididoqueresultadela
combustióndelcarbónmineralenlasplantastermoeléctricas

113. BASES ESTABILIZADAS CON
CAL –CENIZA VOLANTE

114. BASES ESTABILIZADAS CON
CAL –CENIZA VOLANTE
SUELOS ADECUADOS PARA LA ESTABILIZACIÓN CON CAL
Y CENIZA
Lasestabilizacionesconcalycenizahandemostradoser
eficientesyeconómicasenelmejoramientodesuelosqueno
presentenpropiedadespuzólanicas(materialesgranulares)
Dadoquedichossuelostienenunaestructuramineral
importante,lasresistenciasdelasmezclassuelogranular-cal-
cenizasonmuchomayoresquelasdelasmezclasdesuelofino
concal,loquepermiteunaaplicaciónestructuralmásimportante
enlaconstrucciónvial(basesenvíasdetránsitoliviano,
subbases,subrasantesmejoradas,rellenoslivianos)

115. BASES ESTABILIZADAS CON
CAL –CENIZA VOLANTE
GRADACIONES TÍPICAS DE AGREGADOS PARA LA
ESTABILIZACIÓN CON CAL Y CENIZA

116. BASES ESTABILIZADAS CON
CAL –CENIZA VOLANTE
OTROS REQUISITOS TÍPICOS PARA LOS AGREGADOS
EN ESTABILIZACIONES CON CAL Y CENIZA

117. BASES ESTABILIZADAS CON
CAL –CENIZA VOLANTE
EFECTOS DEL TRATAMIENTO DE UN AGREGADO
PÉTREO CON CAL Y CENIZA
Efecto de la temperatura y tiempo de curado sobre la
resistencia a compresión

118. BASES ESTABILIZADAS CON
CAL –CENIZA VOLANTE
EFECTOS DEL TRATAMIENTO DE UN AGREGADO
PÉTREO CON CAL Y CENIZA
Resistenciaacompresiónyflexión
Mezclasadecuadamentediseñadaspuedenpresentar
resistenciasentre500y1,000psiluegode7díasdecuradoa
38ºCyvaloressuperioresa1,500luegodeunañodeservicio
Larelaciónentrelasresistenciasflexiónycompresiónsigue
lasleyestípicasdelasmezclasconestabilizanteshidráulicos.
Engeneralseencuentranentre0.15y0.25,considerándose0.20
comounpromedioaceptable

119. BASES ESTABILIZADAS CON
CAL –CENIZA VOLANTE
Relación entre las resistencia a compresión y flexión en la
estabilización de un agregado con cal y ceniza

120. BASES ESTABILIZADAS CON
CAL –CENIZA VOLANTE
Efecto de la cal y la cal + ceniza sobre la resistencia a
compresión inconfinada de un suelo cohesivo

121. BASES ESTABILIZADAS CON
CAL –CENIZA VOLANTE
EFECTOS DEL TRATAMIENTO DE UN AGREGADO
PÉTREO CON CAL Y CENIZA
Cicatrizaciónautógena
Unbeneficiocaracterísticodelasmezclassuelo–cal–
cenizaessucapacidaddere-cementarseatravésdelas
grietas,porunmecanismoautoregenerativo
Debidoaello,estasmezclassonmenossusceptiblesal
deteriorobajocargarepetidaymásresistentesalosefectos
ambientales,quelasmezclasquenoposeenestapropiedad

122. BASES ESTABILIZADAS CON
CAL –CENIZA VOLANTE
Efecto de la fractura y el remoldeo sobre la resistencia de
mezclas de agregado -cal -ceniza

123. BASES ESTABILIZADAS CON
CAL –CENIZA VOLANTE
DISEÑO DE MEZCLAS SUELO -CAL -CENIZA
LaFHWArecomiendaelsiguienteprocedimientode
laboratorioparadeterminarlasproporcionesdelamezcla:
1.Mezclarlosagregadoscon5proporcionesdiferentesde
ceniza,entre10%y20%,añadirunacantidadestimada
dehumedadóptimaydeterminarladensidaddelas
cincomuestrasluegodecompactarlasconlaenergíadel
ensayoAASHTOT180(INVE-142)
2.Dibujarunacurvacontenidodecenizavsdensidade
identificarelvalorpicodedensidad

124. BASES ESTABILIZADAS CON
CAL –CENIZA VOLANTE
DISEÑO DE MEZCLAS SUELO -CAL -CENIZA
3.Elegiruncontenidodematrizcuandomenos2%por
encimadelquediolugaralamáximadensidadyrealizar
unensayodecompactaciónAASHTOT180(INVE-142)
paraesamezcla,determinandolahumedadóptimayla
densidadmáxima
4.Realizar5combinacionessuelo-ceniza-calquedenlugar
alcontenidodematrizelegidoenelpuntoanterior.Las
cantidadesdecalsedebenelegirdemaneraquelarelación
cal:cenizaestéentre1:3y1:4(sehanencontradomezclas
satisfactoriasconrelacionesentre1:2y1:7)

125. BASES ESTABILIZADAS CON
CAL –CENIZA VOLANTE
DISEÑO DE MEZCLAS SUELO -CAL –CENIZA
5.Paracadaunadelascombinaciones,compactar6probetas
conlaenergíaantescitadaylahumedadóptimaycurarlas
enambientehúmedoa38ºCdurante7días.Tresdelas
probetassedestinaránalensayodecompresión
inconfinaday3aldedurabilidad
6.Romperlasprobetasdestinadasalensayodecompresióny
dibujarunacurvaquerelacionelaresistenciaconel
porcentajedecalañadido.Seconsideranaceptablesparala
construccióndecapasdebase,valoresderesistenciade
cuandomenos2,760kPa(400psi)

126. BASES ESTABILIZADAS CON
CAL –CENIZA VOLANTE
DISEÑO DE MEZCLAS SUELO -CAL -CENIZA
7.Enrelaciónconelensayodedurabilidad,serealizan12
ciclosdecongelamientoydeshielo(ASTMD560),
considerándoseapropiadouncontenidodecalquegenere
pérdidasnomayoresde10%.Parazonasnoexpuestasaun
ambientemuysevero,laFHWArecomiendaaplicarla
prácticalocal
8.Seeligelamezclamáseconómicaquecumplalosdos
requisitosy,paracompensarpérdidas,serecomienda
incorporar0.5%adicionaldecalenlaobra

127. BASES ESTABILIZADAS CON
CAL –CENIZA VOLANTE
DISEÑO DE MEZCLAS SUELO -CAL -CENIZA

128. BASES ESTABILIZADAS CON
CAL –CENIZA VOLANTE
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES
ESTABILIZADOS CON CAL Y CENIZA, CON FINES DE
DISEÑO DE PAVIMENTOS
Móduloelástico
Elmóduloelásticodelasmezclasagregado–cal–ceniza
dependedefactorestalescomoladurezaylagradacióndel
agregado,elgradodecompactaciónylascaracterísticasdel
curadodelamezcla.Losvalorestípicosparadiseñose
encuentranentre0.5*10
6
y2.5*10
6
psi(3,400–17,200MPa)

129. BASES ESTABILIZADAS CON
CAL –CENIZA VOLANTE
RelacióndePoisson
Suvaloreselordende0.08paranivelesdeesfuerzo
inferioresal60%delesfuerzoúltimo,aumentandohasta0.3
paralacargadefalla
Paralamayoríadeloscálculosdediseñoyevaluaciónse
puedentomarvaloresde0.10a0.15,sinquesecometan
erroresapreciables
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES
ESTABILIZADOS CON CAL Y CENIZA, CON FINES DE
DISEÑO DE PAVIMENTOS

130. BASES ESTABILIZADAS CON
CAL –CENIZA VOLANTE
Fatiga
Comoentodoslosmaterialesdepavimentos,lasmezclas
agregado–cal–cenizafallanbajocargarepetidaconnivelesde
esfuerzoinferioresalrequeridoparafallarconunasola
aplicación
Sinembargo,debidoalacicatrizaciónautógena,estasmezclas
resultanmenossusceptiblesalafatigaqueotrosmateriales
Amenosquelafatigaocurradurantelosprimerosdíasde
carga,lafatiganosueleserunfactordeterminanteenel
comportamientodelamezcla
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES
ESTABILIZADOS CON CAL Y CENIZA, CON FINES DE
DISEÑO DE PAVIMENTOS

131. BASES ESTABILIZADAS CON
CAL –CENIZA VOLANTE
Relación entre los niveles de esfuerzo y el número ciclos hasta la
fractura para una mezcla típica de agregado –cal -ceniza

132. BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS
ESTABILIZACIÓN DE
SUELOS CON
CEMENTO

133. DEFINICIONES
Suelomodificadoconcemento
Suelooagregadotratadoconunacantidadrelativamentebajade
cemento,paracorregirlealgunapropiedadindeseablecomola
plasticidadolasusceptibilidadacambiosvolumétricos.Seusan
contenidosdecementosignificativamentemenoresqueenlas
mezclasdesuelocemento
Suelocemento
Materialendurecidoobtenidoporelcuradodeunamezcla
íntimadesuelopulverizado,cementoPortlandyagua.Su
contenidodecementoessuficienteparasuperarlaspruebasde
durabilidad
BASES ESTABILIZADAS CON CEMENTO

134. DISEÑO DE LAS MEZCLAS
Lasestabilizacionesconliganteshidráulicos
(cemento,calymezclasdeellosconcenizasvolantes)
sediseñanconcriteriosderesistenciaalacompresióny
dedurabilidad
ENSAYOS USADOS EN COLOMBIA PARA EL DISEÑO DE MEZCLAS DE SUELO CEMENTO
BASES ESTABILIZADAS CON CEMENTO

135. CONTENIDOS PROBABLES DE CEMENTO PARA
CAPAS DE BASE ESTABILIZADAS
DISEÑO DE MEZCLAS DE SUELO CEMENTO

136. ENSAYO DE DENSIDAD PROCTOR NORMAL PARA
DETERMINAR LA HUMEDAD ÓPTIMA
DISEÑO DE MEZCLAS DE SUELO CEMENTO

137. PREPARACIÓN DE PROBETAS CON DIFERENTES
PORCENTAJES DE CEMENTO PARA ENSAYOS DE
COMPRESIÓN Y DURABILIDAD
Compactación de probetas
con la humedad óptima
Curado de las probetas
en cámara húmeda
DISEÑO DE MEZCLAS DE SUELO CEMENTO

138. ENSAYO DE COMPRESIÓN SIMPLE A LOS SIETE
DÍAS DE CURADO
Inmersión en agua 5 horas Rotura por compresión
DISEÑO DE MEZCLAS DE SUELO CEMENTO

139. DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE CEMENTO
PARA OBTENER LA RESISTENCIA ESPECIFICADA
DISEÑO DE MEZCLAS DE SUELO CEMENTO

140. ENSAYO DE HUMEDECIMIENTO Y SECADO
Se realizan doce ciclos de durabilidad, consistente cada uno de ellos en:
1. Inmersión en
agua 5 horas
2. Secado en horno a
72º C por 42 horas
3. Reposo 1 hora y
cepillado general
DISEÑO DE MEZCLAS DE SUELO CEMENTO

141. ENSAYO DE HUMEDECIMIENTO Y SECADO
Se secan las probetas, se pesan y se calculan las pérdidas de peso
de cada una
DISEÑO DE MEZCLAS DE SUELO CEMENTO

142. DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE CEMENTO
PARA LAS MÁXIMAS PÉRDIDAS DE PESO
ESPECIFICADAS
DISEÑO DE MEZCLAS DE SUELO CEMENTO

143. CRITERIOS DE DISEÑO DE MEZCLAS PARA BASES
ESTABILIZADAS CON LIGANTES HIDRÁULICOS
RESISTENCIA MÍNIMA A 7 DÍAS PARA ESTABILIZACIÓN CON
CEMENTO Y A 28 DÍAS PARA ESTABILIZACIONES CON CAL, CAL -
CENIZA Y CEMENTO -CAL -CENIZA
REQUERIMIENTOS DE DURABILIDAD (PÉRDIDAS MÁXIMAS
ADMISIBLES LUEGO DE 12 CICLOS DE HUMEDECIMIENTO Y SECADO)Capa INVIAS US AIR FORCE
Base 450 psi 750 psi
Subbase - 250 psi Tipo de suelo INVIAS US AIR FORCE
Granular IP<=10 14% 11%
Granular IP>10 10% 8%
Limos 10% 8%
Arcillas 7% 6%
DISEÑO DE MEZCLAS DE SUELO CEMENTO

144. EVOLUCION DE LA RESISTENCIA A COMPRESIÓN DE LAS
MEZCLAS DE SUELO CEMENTO CON EL TIEMPO

145. EVOLUCION DE LA RESISTENCIA A COMPRESIÓN DE LAS
MEZCLAS DE SUELO CEMENTO CON EL TIEMPO
DISEÑO DE MEZCLAS DE SUELO CEMENTOtba
t
ftf
cc
*
)28()(
''


t = tiempo en días
a, b = coeficientes experimentales

146. CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES
ESTABILIZADOS CON CEMENTO, CON FINES
DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
1.Móduloelásticodelasmezclasdesuelocemento
Engeneral,elcomportamientoesfuerzo-deformación
delossuelosestabilizadosconcementoesnolinealy
dependientedelesfuerzo
Sinembargo,paramuchossuelosynivelesde
estabilización,ydentroderangoslimitados,sepuede
asumirqueelmaterialeslinealmenteelásticobajocarga
repetida
BASES ESTABILIZADAS CON CEMENTO

147. CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES
ESTABILIZADOS CON CEMENTO, CON FINES DE
DISEÑO DE PAVIMENTOS
1.Móduloelásticodelasmezclasdesuelocemento
Elmódulosuelevariarentre35,000kg/cm
2
y70,000
kg/cm
2
,dependiendodeltipodesuelo,delniveldel
tratamiento,deltiempodecurado,delcontenidodeaguay
delascondicionesdeensayo.
Lossuelosfinosestabilizadospresentanvaloresmás
próximosallímiteinferiordelrango,entantoquelos
granularesestabilizadosexhibenlosvaloresmásaltos
BASES ESTABILIZADAS CON CEMENTO

148. CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES
ESTABILIZADOS CON CEMENTO, CON FINES DE
DISEÑO DE PAVIMENTOS
1. Módulo elástico de las mezclas de suelo cemento
FórmuladeLim&Zollinger(válidapararesistenciasa
compresiónentre200y2,000libras/pg
2
)
E(t) = módulo de elasticidad en psi, en el tiempo t
w = densidad de la mezcla compactada en libras/pie
3
f’
c(t) = resistencia a compresión en psi, en el tiempo t
BASES ESTABILIZADAS CON CEMENTO75.0'5.1
)(**38.4)( tfwtE
c


149. CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES
ESTABILIZADOS CON CEMENTO, CON FINES
DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
1.Móduloelásticodelasmezclasdesuelocemento
FórmuladeIllinoisDOT
E (ksi) = 500 + f’
c
f’
c=resistenciaacompresión(libras/pg
2
)
BASES ESTABILIZADAS CON CEMENTO

150. CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES
ESTABILIZADOS CON CEMENTO, CON FINES DE
DISEÑO DE PAVIMENTOS
2.Comportamientoalafatiga
Lascurvasdefatigadelasmezclasdesuelocementose
describengeneralmentemedianteecuacionesderelaciónde
esfuerzos(relaciónentreelesfuerzoaplicadoylaresistencia
últimaalaflexióndelamezcla)
RE = a + b*log N
RE = relación de esfuerzos
N = número de ciclos de carga hasta la fatiga
a,b = coeficientes experimentales
BASES ESTABILIZADAS CON CEMENTO

151. CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES
ESTABILIZADOS CON CEMENTO, CON FINES DE DISEÑO
DE PAVIMENTOS
2. Comportamiento a la fatiga(cont.)
BASES ESTABILIZADAS CON CEMENTO

152. CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES
ESTABILIZADOS CON CEMENTO, CON FINES DE DISEÑO
DE PAVIMENTOS
2.Comportamientoalafatiga(cont.)
BASES ESTABILIZADAS CON CEMENTO

153. BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS
BASES
ESTABILIZADAS
CON ASFALTO

154. BASES ESTABILIZADAS CON ASFALTO
Productos asfálticos adecuados para la estabilización
Laestabilizacióndesuelosesunprocesoqueserealiza
atemperaturaambiente,loqueexigeelusodeunasfalto
que,bajotalcondición,presenteunaconsistencia
apropiadaparalamezclaconelsuelo
Estacaracterísticaselogracon2productosasfálticos:
—Emulsiónasfáltica
—Asfaltoespumado

155. BASES ESTABILIZADAS CON ASFALTO
Dispersiónhomogéneadepequeñosglóbulosdecemento
asfálticocubiertosporunemulsificante,dentrodeunafase
continuaacuosa
Elemulsificanteesunproductoquedisminuyelatensión
entreelasfaltoyelagua,permitiendoqueelasfaltose
mantengadispersoenelaguaenformadepequeñosglóbulos
Lasmoléculasdelemulsificantetienenunextremode
naturalezaorgánicaqueesafínconelasfaltoyotrocargado
eléctricamentequemanifiestaafinidadporelagua.Siesta
cargaesnegativa,laemulsiónesaniónica,mientrasquesies
positiva,laemulsiónsedenominacatiónica
EMULSIÓN ASFÁLTICA

156. BASES ESTABILIZADAS CON ASFALTO
Lasemulsionescatiónicasexhibenuncomportamiento
satisfactoriofrentealamayoríadelosagregadospétreos,
motivoporelcualsonlasmásutilizadas
Eltipoycantidaddelagenteemulsificantedeterminanen
granmedidalavelocidadconlacualseproducelaroturade
laemulsión(separacióndelasdosfases)
Existenemulsionesderoturarápida(RR),deroturamedia
(RM)yderoturalenta(RL)
Lasemulsionesapropiadasparalaestabilizacióndesuelos
sonlasderoturalenta
EMULSIÓN ASFÁLTICA

157. BASES ESTABILIZADAS CON ASFALTO
ASFALTO ESPUMADO
Elasfaltoespumadoseformaporlainyeccióndeuna
pequeñacantidaddeaguafría(delordende2%delpesodel
asfalto)yairecomprimidoaunamasadecementoasfáltico
caliente
Alentrarelaguaencontactoconelasfaltocalientese
convierteenvapor,elcualquedaatrapadodentrodediminutas
burbujasdeasfalto,formándoseunaespumadegranvolumen
Despuésdealgunossegundos,laespumaseenfríayelvapor
enlasburbujassecondensacausandoelcolapsoyla
desintegracióndelaespuma.Entonces,elcementoasfáltico
recuperatantosuvolumeninicialcomosuspropiedades
reológicasoriginales

158. CARACTERIZACIÓN DEL ASFALTO ESPUMADO
Elasfaltoespumadosecaracterizamediante2parámetros
empíricos:
—Relacióndeexpansión:Relaciónentreelvolumen
máximodelasfaltoensuestadoespumadoyel
volumendelasfaltounavezquelaespumaha
colapsadocompletamente
—Vidamedia:Eseltiemporequerido(ensegundos)
paraquelaespumabajehastalamitaddelvolumen
máximoalcanzado
BASES ESTABILIZADAS CON ASFALTO

159. CARACTERIZACIÓN DEL ASFALTO ESPUMADO
UnaRelacióndeExpansiónaltapermiteesperarunamenor
viscosidaddelcementoasfálticoy,porlotanto,unamejor
dispersiónenelsueloomaterialpétreoconelcualsemezcla
UnaVidaMediaprolongada,implicaunmayortiempo
disponibleparalarealizacióndelamezclaconelsueloo
agregado,mientraselcementoasfálticoaunpermaneceen
formadeespuma.
Seconsideraqueelmejorespumadoesaquelqueoptimiza
tantolaRelacióndeExpansióncomolaVidaMedia
BASES ESTABILIZADAS CON ASFALTO

160. BASES ESTABILIZADAS CON ASFALTO
Optimización de la Relación de Expansión y de la Vida
Media de un asfalto espumado

161. CARACTERIZACIÓN DEL ASFALTO ESPUMADO
LaRelacióndeExpansiónylaVidaMediaseencuentran
muyinfluenciadastantoporlacantidaddeaguainyectada,
comoporlatemperaturadelasfaltoduranteelprocesode
espumado
Amayorestemperaturasdeespumadoymayorcantidad
deaguaseincrementalaRelacióndeExpansiónperose
reducelaVidaMedia
LasEspecificacionesdelINVÍASexigen:
—RelacióndeExpansión≥10
—VidaMedia≥10segundos
BASES ESTABILIZADAS CON ASFALTO

162. BASES ESTABILIZADAS CON ASFALTO
Influencia de la temperatura y del contenido de agua
sobre la Relación de Expansión y sobre la Vida Media
de un asfalto espumado

163. BASES ESTABILIZADAS CON ASFALTO
MECANISMOS DE LA ESTABILIZACIÓN CON ASFALTO
Suelosdegranofino
Elmecanismobásicoenvueltoenlaestabilizaciónde
estossuelosconasfaltoeseldeimpermeabilización
Comoelsueloposeecohesión,lafuncióndelasfalto
esformarunamembranaqueimpidelapenetracióndel
agua,previniendocambiosdevolumendelsueloy
reduccionesensuresistenciaysumódulode
elasticidad

164. BASES ESTABILIZADAS CON ASFALTO
MECANISMOS DE LA ESTABILIZACIÓN CON ASFALTO
Materialesgranulares
Enlaestabilizacióndematerialesgranularesdondeyaexiste
aportefriccional,elasfaltoinvolucradosmecanismos:
—Impermeabilización:Creaunamembranaquepreviene
odificultalaentradadelagua,reduciendolatendenciadel
materialaperderresistenciaymóduloenpresenciade
agua
—Adhesión:Brindaalagregadolacohesióndelacual
carece,aumentandolaresistenciaalcorteyalaflexión,
asícomoelmóduloelástico

165. BASES ESTABILIZADAS CON ASFALTO
FACTORES QUE AFECTAN EL RESULTADO DE UNA
ESTABILIZACIÓN CON ASFALTO
Algunosdeestosfactorescoincidenconaquellosqueafectan
otrostiposdeestabilizaciones:(1)tipodeestabilizante,(2)tipoy
gradacióndelsuelo,(3)densidaddelamezclacompactaday(4)
curadoy/ocondicionesdeenvejecimientodelamezcla
Otrosfactores,porelcontrario,sontípicosdeestetipode
estabilizaciones,debidoalcaráctertermo-viscoelásticodelasfalto:
—Temperaturadeejecucióndelosensayos
—Velocidaddeaplicacióndelascargasenlosensayos

166. BASES ESTABILIZADAS CON ASFALTO
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN
ASFÁLTICA

167. SUELOS ADECUADOS PARA ESTABILIZAR
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
Suelosdegranofino
Laposibilidaddeestabilizarsuelosdegranofinoconasfalto
dependedesuplasticidadydelacantidaddematerialque
pasaeltamiz#200
Unexcesodepartículasfinassetraduceenunasuperficie
específicamuygrande,queexigiríaunaproporción
considerabledeasfaltoparacubrirlasuperficiedetodaslas
partículas
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA

168. Suelos de grano fino
SUELOS ADECUADOS PARA ESTABILIZAR
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA

169. Materiales granulares
SUELOS ADECUADOS PARA ESTABILIZAR
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA

170. REQUISITOS DE LAS EMULSIONES ASFÁLTICAS PARA
ESTABILIZACIÓN DE SUELOS
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA

171. BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
DISEÑO DE LAS MEZCLAS
Losmétodosdediseñodemezclasconemulsiones
asfálticasutilizanladurabilidadcomocriteriode
comportamientodelamezcladespuésdecompactaday
curada
Lamayoríadelosmétodosincluyenladeterminaciónde
lapérdidadecapacidadresistentedelamezcladespuésde
unperíododeinmersiónenagua,comparandolaresistencia
luegodeinmersiónconlaresistenciainicial
Existenmuchosmétodosparaeldiseñodemezclascon
emulsionesasfálticas

172. BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
DISEÑO DE LAS MEZCLAS

173. BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
Esquema del ensayo de extrusión sobre probetas de
suelo –emulsión(norma INV E-812)

174. BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
DISEÑO DE LA MEZCLA POR EL MÉTODO DE
INMERSIÓN –COMPRESIÓN
1.Determinacióndelahumedadóptimadecompactación

175. BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
DISEÑO DE LA MEZCLA POR EL MÉTODO DE
INMERSIÓN -COMPRESIÓN
2.Determinacióndelcontenidoóptimoteóricodeligante
—FórmulaDuriezmmdemenorespartículasf
mmymmentrepartículass
mmymmentrepartículasS
mmymmentrepartículasg
mmdemayorespartículasG
fsSgG
específicaSuperficie
riquezademóduloK
residualasfaltodeL
08.0%
315.008.0%
5315.0%
105%
10%
100/)1351230.233.017.0(
)5.35.2(
%%








 5
KL

176. BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
DISEÑO DE LA MEZCLA POR EL MÉTODO DE
INMERSIÓN –COMPRESIÓN
3.Elaboracióndemezclas
Seelaboranmezclascondiferentescantidadesde
emulsión,correspondientesaporcentajesdeligantepor
encimaydebajodelóptimoteórico,manteniendoel
contenidoóptimodefluidosdecompactación
4.Compactacióndeprobetas
Secompactanprobetasde10cmpor10cmdealtura
mediantecompresióncrecientehastaalcanzar210
kg/cm
2
,manteniendoestapresióndurante2minutos
(compactarseisprobetasparacadacontenidode
ligante)

177. BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
DISEÑO DE LA MEZCLA POR EL MÉTODO DE
INMERSIÓN –COMPRESIÓN
5.Curadodelasprobetas
Desmoldadodelasprobetasycuradoalairedurante
7díasa25ºC
Separarcadajuegode6probetasen2gruposparael
restodelcurado:
—Unodelosgrupossemantieneotros7díasal
airea25ºC
—Elotrogruposesumergeenaguaa25ºCpor7
días

178. BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
DISEÑO DE LA MEZCLA POR EL MÉTODO DE
INMERSIÓN –COMPRESIÓN
6.Ensayodecompresión
Altérminodelperíododecurado,sedeterminala
densidaddelasprobetasyserompenporcompresión
simple,promediandolasresistenciasparacada
porcentajedeligante(porapartelascuradasensecoy
lascuradasenhúmedo)
7.Determinacióndelcontenidoóptimodeemulsión
Sedibujangráficasderesistenciaseca,resistencia
húmedayresistenciaconservadayelegirelporcentaje
óptimodeemulsión,deacuerdoconelcriteriode
diseño

179. BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
Representación gráfica de los resultados de un ensayo de
inmersión -compresión

180. CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS
CON EMUSIÓN ASFÁLTICA, CON FINES DE DISEÑO DE
PAVIMENTOS
Módulodinámico
Setratadematerialesmuyvariablesydifícilesdemodelar,debidoa
quesurigidezvaríaconelperíododecurado,latemperaturayel
tiempodeaplicacióndelacarga
FórmuladeFinnparadeterminarelmódulodinámicodemezclas
tratadasconemulsiónasfáltica,a25°C13.1)(015.0)(46.240.0)10ln(
3


PSFMR
m


m= densidad de la mezcla, lb/pie
3
SF = proporción de arena, en peso (retenido entre tamices # 4 y # 200)
P = penetración del asfalto base, 0.1 mm
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA

181. CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS
CON EMUSIÓN ASFÁLTICA, CON FINES DE DISEÑO DE
PAVIMENTOS
Módulodinámico
CHEVRONdesarrolló3tiposdemezclasconemulsiónasfáltica:
—TipoI:elaboradaenplantaconagregadosprocesadosycon
propiedadessimilaresalasdeunconcretoasfáltico
—TipoII:elaboradaconagregadosclasificados
—TipoIII:elaboradaconarenasolimosarenosos
Sedeterminaronlosvaloresdesusmódulosenelrangode23ºCa
38ºC(73a100ºF),luegodecuradototalysecompararonconlosde
mezclasdebasedeconcretoasfálticoelaboradasconcementos
asfálticosAC–40yAC–5,encontrándosealtacoincidencia
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA

182. Variación del stiffness con la temperatura, para 3 tipos de
mezclas con asfalto emulsificado en condición curada
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA

183. Enlasmezclasconemulsiónasfálticaesmuyimportantetener
encuentalosefectosdelcuradoenelmódulodinámico
E
t= E
f -(E
f -E
i)*RF
t
E
t=móduloalatemperaturaTytiempodecuradot
E
f=móduloalatemperaturaTparalamezclatotalmentecurada
E
i=móduloalatemperaturaTparalamezclaenestadono
curado(inicial)
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS
CON EMUSIÓN ASFÁLTICA, CON FINES DE DISEÑO DE
PAVIMENTOS
Módulo dinámico

184. RF
t=factordereducciónquetieneencuentalacantidadde
curadoalcanzadaeneltiempot
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS
CON EMUSIÓN ASFÁLTICA, CON FINES DE DISEÑO DE
PAVIMENTOS
Módulo dinámico

185. Módulodinámico
Parasuperarlasreducidasvelocidadesdecuradodelas
estabilizacionesconemulsión,seacostumbraañadirbajas
proporcionesdecemento(1%-3%)queincrementanel
módulodelamezclahastaen200%,segúnlaemulsión
utilizada
Elmódulodinámicodelascapasestabilizadascon
emulsiónasfálticatiendeareducirseconeltiempo,a
causadelafatigaporlaaplicacióndelascargasdel
tránsito
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS
CON EMUSIÓN ASFÁLTICA, CON FINES DE DISEÑO DE
PAVIMENTOS

186. BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
VALORES TÍPICOS DE MÓDULOS DINÁMICOS PARA CAPAS
ESTABILIZADAS CON EMULSIÓN ASFÁLTICA

187. Elcomportamientoafatigadelasestabilizacionesconemulsión
asfálticaessimilaraldelasmezclasbituminosasencaliente
N
f= Ke
t
-c
N
f=númerodeaplicacionesdecargahastalafallaparauna
deformacióninicialdetensión,e
t
K,c=nonstantesderegresiónobtenidasdelanálisisdelosdatos
delapruebadefatiga
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS
CON EMUSIÓN ASFÁLTICA, CON FINES DE DISEÑO DE
PAVIMENTOS
Comportamiento a la fatiga

188. Elstiffnessdelamezclatieneunaconsiderableincidenciaen
elresultadodelapruebadefatiga
Paraunadeterminadamezclaeigualescondicionesde
temperaturayfrecuenciadeaplicacióndecarga,lacurvade
fatigavaríasegúnelcriterioqueseelijaparaconsiderarlafalla
(reduccióndemódulo,cantidaddeagrietamiento)
Losresultadosdefatigaenellaboratorioconducenauna
estimaciónmuyconservativadeunamezclabituminosa,porlo
cualsedebenaplicarfactoresdedesplazamiento
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS
CON EMUSIÓN ASFÁLTICA, CON FINES DE DISEÑO DE
PAVIMENTOS
Comportamientoalafatiga

189. Criterio de fatiga para mezclas elaboradas con emulsiones
asfálticas (CHEVRON)
BASES ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN ASFÁLTICA

190. BASES ESTABILIZADAS CON ASFALTO
BASES
ESTABILIZADAS CON
ASFALTO ESPUMADO

191. BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
SUELOS ADECUADOS PARA ESTABILIZAR CON ASFALTO
ESPUMADO
Granulometría
Ackeroyd&Hicksestablecieron3zonasenlagráficade
granulometría,fijandolaconvenienciadelossuelosparaser
estabilizadosconasfaltoespumado:
—ZonaA:elmaterialesadecuadoparaestabilizaciónenvías
detránsitopesado
—ZonaB:elmaterialesapropiadoparaestabilizaciónen
víasdetránsitoliviano,perosucomportamientopuedeser
mejoradoconlaadicióndefraccionesgruesas
—ZonaC:elmaterialesdeficienteenfinosynoresponde
bienaltratamiento,porloquenoesadecuadoparaestabilizar

192. Envolventes de gradación sugeridas para mezclas con asfalto
espumado(Ackeroyd & Hicks)
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO

193. SUELOS ADECUADOS PARA ESTABILIZAR CON ASFALTO
ESPUMADO
Plasticidad
Lasmezclasconasfaltoespumadoadmitenunacantidad
limitadadefinosplásticos,aconsejándosequesuIPnosea
mayorde6
Siseexcedeestevalor,resultarecomendableuntratamiento
previoconcalocemento
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO

194. DISEÑO DE LA MEZCLA
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO

195. DISEÑO DE LA MEZCLA
1.Optimizacióndelaspropiedadesdelasfaltoespumado
Consisteendeterminar,enunaplantaportátilde
laboratorio,elporcentajedeaguaqueoptimiza
laspropiedadesdeespumadodelasfalto,de
maneradeasegurarlosvaloresde―Expansión‖y
―VidaMedia‖exigidosporlasespecificaciones
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO

196. BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
Planta de laboratorio WLB 10 para espumar asfalto

197. BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
Determinación del contenido de agua para optimizar el espumado

198. DISEÑO DE LA MEZCLA
2.Determinacióndelcontenidoóptimodehumedad
Serequiereaguaparaespumarelasfalto,paraablandar
elmaterial,romperlosgrumosquepuedanexistiry
parapermitirunamejordispersióndelasfaltodurante
lasoperacionesdemezcladoydecompactaciónenel
laboratorioyenelcampo
Insuficienteaguareducelatrabajabilidaddelamezcla
dandocomoresultadounamaladispersióndelligante,
entantoquesuexcesoalargaeltiempodecurado,
reduceelcubrimientodelosagregadosasícomola
densidadyresistenciadelamezclacompactada
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO

199. DISEÑO DE LA MEZCLA
2.Determinacióndelcontenidoóptimodehumedad(cont.)
DeacuerdoconinvestigacionesdeMobilOil,el
contenidoóptimodehumedadparalamezclay
compactacióntienelugarenunrangoentreel70%yel
80%delahumedadóptimadelProctorModificadode
losagregados
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO

200. 3.Elaboracióndemezclasdeensayo
Seelaboranmezclascon5porcentajesdiferentesde
asfaltoylacantidadóptimadefluidosdecompactación
Losporcentajesdeasfaltoseescogenenfunciónde
tipodesueloquesevaaestabilizar
Sielmaterialcontienepartículasarcillosas,seledebe
adicionarcalocemento(lasnormasINVÍASloexigen
cuandoelproductoIP*pasatamiz#200>72)
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
DISEÑO DE LA MEZCLA

201. Rangos típicos de contenido de asfalto en mezclas con asfalto espumado
(adaptado de Bowering & Martin –1976)
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO

202. Elaboración de una mezcla de ensayo
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO

203. DISEÑO DE LA MEZCLA
4.Compactación de probetas de ensayo
Con cada una de las mezclas se elaboran seis probetas
Marshall, compactándolas con 75 golpes por cara
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO

204. DISEÑO DE LA MEZCLA
5.Curadodelasprobetas
Debidoalapresenciadeaguaqueesnecesario
eliminar,lasmezclasconasfaltoespumadodesarrollan
suresistenciatotalconeltiempo,perorequieren
períodosdecuradomenoresqueenelcasodelas
estabilizacionesconemulsiónasfáltica
Lascondicionesdecuradodelasprobetascompactadas
afectanseveramentelaresistenciafinaldelasmezclas
conasfaltoespumado,porloqueconvienesimularen
ellaboratoriounprocedimientoreproducibleenlaobra
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO

205. DISEÑO DE LA MEZCLA
5.Curado de las probetas
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
Probetas curadas
Elasfaltoseadhierealafracciónfinacreandounmortero
queligalaspartículasdemayortamaño,peronolascubre
Sección transversal de
una probeta curada

206. BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
Diversos procedimientos propuestos para el curado de
mezclas compactadas con asfalto espumado

207. BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
DISEÑO DE LA MEZCLA
6.Medidadedimensionesypesosdelasprobetas
Semidenlasdimensionesdetodaslasprobetasyse
determinasupesoespecífico,descartandoaquellas
cuyovalordifieraenmásde30kg/cm
2
delvalor
mediodelgrupoalcualpertenecen

208. BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
DISEÑO DE LA MEZCLA
7.Ensayodetracciónindirecta
Lasprobetaselaboradasconundeterminadocontenidode
asfaltoseseparanendosgrupos:
—Lasprobetasdeungruposefallanportracción
indirectaconunavelocidaddedeformaciónde50.8
mm/minuto
—Lasprobetasdelotrogruposecolocanenun
desecadordevacíodondesecubrenconaguaa25ºC
yseaplicavacíode50mmdemercurioporunahora,
fallándoseposteriormentecomolasdelprimergrupo

209. BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
Ensayo de tracción indirectaDL
P
RTI

2


210. BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
DISEÑO DE LA MEZCLA
Seelaborangráficasquemuestrenlaevolucióndelasresistencias
delos2gruposdeprobetasconelcontenidodeasfaltoyseescoge
comoóptimounporcentajedeligantequesatisfagaloscriteriosde
diseñodelamezcla
Ejemplo
(Criterios de diseño del Artículo 461 Especificaciones INVÍAS)
Resistencia de probetas curadas en seco ≥ 2.5 kg/cm
2
(250 kPa)
Resistencia tras curado húmedo ≥ 50 %
Elporcentajeóptimodeasfaltoesaquelquecumpliendolas2
exigencias,délugaralamayorresistenciatrascuradohúmedo

211. BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
Representación gráfica de los resultados de un ensayo de
tracción indirecta

212. BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
SUSCEPTIBILIDAD DE LAS MEZCLAS CON ASFALTO
ESPUMADO A LA ACCIÓN DEL AGUA
Debidoalosbajoscontenidosdeliganteylosaltos
volúmenesdevacíosquecontienen,estasmezclasresultanmuy
susceptiblesalaaccióndelagua
Lasusceptibilidadalaguaesinversamenteproporcionalal
gradodecuradoquehaalcanzadolamezclaenelmomentode
laexposición
Consecuentemente,esnecesarioprotegerlasmezclasdela
accióndelaguadurantesuperíodoinicialdevidaosimularen
ellaboratoriounascondicionesdeexposiciónconsecuentescon
lasdelaobra

213. BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
Influencia del grado de saturación de las probetas sobre la
resistencia a tracción indirecta(Campagnoli & Ríos, 2000)

214. BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
Sigueleyesdecomportamientosimilaresalasque
presentanlasestabilizacionesconemulsiónasfáltica,es
decir,dependedelperíododecurado,delaratadecarga,
delniveldeesfuerzoydelatemperatura
Elmódulofinalseobtieneenunplazomenorqueenel
casodeestabilizacionesconemulsión,debidoalmenor
contenidodeaguadelamezcla
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS
CON ASFALTO ESPUMADO, CON FINES DE DISEÑO DE
PAVIMENTOS
Módulo dinámico

215. BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS
CON ASFALTO ESPUMADO, CON FINES DE DISEÑO DE
PAVIMENTOS
Módulodinámico
Latendenciadeevolucióndelmóduloconelcontenidode
asfaltoessimilaralaquepresentalaresistenciadelamezcla

216. Valores de resistencia a la tracción indirecta y de módulo dinámico para
mezclas del área de Bogotá (Santamaría, 2000)
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO

217. BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
REDUCCIÓN DEL MÓDULO DINÁMICO A CAUSA
DE LA APLICACIÓN DE CARGAS (Long, 2001)
CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES ESTABILIZADOS
CON ASFALTO ESPUMADO, CON FINES DE DISEÑO DE
PAVIMENTOS
Módulo dinámico

218. Vidaefectivadefatiga
Seconocecomotal,elnúmeronecesarioderepeticionespara
reducirelmódulodelamezclahasta400MPa
Alalcanzardichovalor,seconsideraquelaestabilizaciónse
empiezaacomportarcomounmaterialgranular
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO

219. Deformación permanente
La mayor parte de la deformación se produce con las
aplicaciones iniciales de carga
BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO

220. BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
Deformación permanente
REPETICIONES DE CARGA ADMISIBLES EN FUNCIÓN DE
LA MAGNITUD DE LA CARGA APLICADA Y DEL NIVEL DE
DEFORMACIÓN (Long, 2001)

221. BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
RESUTADOS DE UN ESTUDIO COMPARATIVO ENTRE LAS TÉCNICAS
DE ESTABILIZACIÓN CON EMUSIÓN Y CON ASFALTO ESPUMADO

222. BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
RESUTADOS DE UN ESTUDIO COMPARATIVO ENTRE LAS TÉCNICAS
DE ESTABILIZACIÓN CON EMUSIÓN Y CON ASFALTO ESPUMADO

223. BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
Análisisdelosresultadosdelaestabilizacióndel
materialarcilloso
Materialsolo
—Encondiciónseca,elempleodeemulsióndalugara
resistenciasaceptables,entantoquealemplear
asfaltoespumadoserequierelaincorporaciónde
activantes
—Todaslasmezclaspìerdenresistenciadespuésde
inmersiónenagua
RESUTADOS DE UN ESTUDIO COMPARATIVO ENTRE LAS TÉCNICAS
DE ESTABILIZACIÓN CON EMUSIÓN Y CON ASFALTO ESPUMADO

224. BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
Análisisdelosresultadosdelaestabilizacióndel
materialarcilloso
Material+2%decal
—Todaslasmezclasdanresultadossatisfactorios,siendo
mayoreslasresistenciasenelcasodelaemulsión
Material+2%decemento
—Lasresistenciaensecosonsatisfactorias(aunque
menoresqueenelcasodelacal),perolas
resistenciasconservadassonbajas
RESUTADOS DE UN ESTUDIO COMPARATIVO ENTRE LAS TÉCNICAS
DE ESTABILIZACIÓN CON EMUSIÓN Y CON ASFALTO ESPUMADO

225. BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
RESUTADOS DE UN ESTUDIO COMPARATIVO ENTRE LAS TÉCNICAS
DE ESTABILIZACIÓN CON EMUSIÓN Y CON ASFALTO ESPUMADO

226. BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
RESUTADOS DE UN ESTUDIO COMPARATIVO ENTRE LAS TÉCNICAS
DE ESTABILIZACIÓN CON EMUSIÓN Y CON ASFALTO ESPUMADO
Análisisdelosresultadosdelaestabilizacióndelmaterial
sílicocalcáreo
—Laemulsióndalugaraunamezclaconresistencia
adecuada,tantoencondiciónsecacomoencondiciónhúmeda
—Lamezclaconasfaltoespumadosinactivantenopresenta
ningunaresistencia,debidoaproblemasdeadherenciaentreel
asfaltoyelagregado
—Laincorporacióndeactivantesmejoraelcomportamiento
delasmezclasconasfaltoespumado

227. BASES ESTABILIZADAS
CON ASFALTO ESPUMADO
COMPARACIÓN ENTRE LAS TÉCNICAS DE ESTABILIZACIÓN
CON EMUSIÓN Y CON ASFALTO ESPUMADO

228. BASES Y SUBBASES
COMBINACIÓN DE
ESTABILIZANTES

229. COMBINACIÓN DE ESTABILIZANTES
Elpropósitogeneraldelacombinaciónde
estabilizantesesrealizaruntratamientopreviodel
sueloparamodificaralgunasdesuscaracterísticas,
antesdeaplicarelestabilizantedominante
Laventajadelprocedimientoesqueunodelos
estabilizantescompensalafaltadeefectividaddelotro
eneltratamientodeunacaracterísticaparticulardel
suelo
Normalmente,ladosificacióndelproductoquese
aplicaprimeroesmenorqueladelsegundo
Generalidades

230. COMBINACIÓN DE ESTABILIZANTES
Lascombinacionesdeestabilizantesmásempleadas
son:
—Cal–Cemento
—Cal–Asfaltoemulsionadooespumado
—Cemento–Asfaltoemulsionadooespumado
TIPOS DE COMBINACIONES DE ESTABILIZANTES

231. COMBINACIÓN DE ESTABILIZANTES
SELECCIÓN DE COMBINACIÓN DE ESTABILIZANTES
(adaptado de FHWA-IP-80-2)

232. Elcementonosepuedemezclarexitosamenteconfinosmuy
plásticos
Alrealizaruntratamientomixtodecalycemento,cada
conglomerantecumpleunamisión:
—Lacal,queseagregaprimero,floculalosfinosconuna
reacciónrápidadeintercambioiónico,disminuyendola
plasticidaddelsueloymejorandolatrabajabilidadyel
mezclado.Asímismo,reducelahumedad
—Elcementoproduceunrápidoincrementoderesistencia
mecánicaenelsuelo
COMBINACIÓN DE ESTABILIZANTES
COMBINACIÓN CAL -CEMENTO

233. Sesueleaplicarprimeroentre1%y3%decaly
luegolacantidadrequeridadecemento,segúneltipode
suelo
Eldiseñodelamezclaserealizapormétodos
aplicablesalestabilizantedominante,enestecasolosde
compresióninconfinadayhumedecimientoysecado
COMBINACIÓN DE ESTABILIZANTES
COMBINACIÓN CAL -CEMENTO

234. COMBINACIÓN DE ESTABILIZANTES
Efecto de la combinación de cal y cemento sobre una arcilla
de Irbid (Jordania)
EFECTO DE LA CAL SOBRE LA RESISTENCIA EFECTO DE LA CAL COMO PRE -TRATAMIENTO

235. Elcuradoesunfactorclaveeneldesarrollodela
resistenciadelasestabilizacionesconproductosasfálticosy
suvelocidadsevefavorecidaconelusopreviodecalo
cemento
Eltratamientopreviodelsueloconcalocementohaceque
laestabilizaciónconelproductoasfálticoseamásresistente
alahumedadypresentemódulosmayoresqueestabilizando
solamenteconelproductoasfáltico
Alemplearcemento,serecomiendaquesuproporción
respectodelasfaltoresidualnoseamayorde1:5paraevitar
lafragilidaddelamezcla
COMBINACIÓN DE ESTABILIZANTES
COMBINACIÓN CAL O CEMENTO CON ASFALTO
EMULSIONADO O ESPUMADO

236. COMBINACIÓN DE ESTABILIZANTES

237. COMBINACIÓN DE ESTABILIZANTES
RESULTADOS DE ENSAYOS DE INMERSIÓN COMPRESIÓN AL ESTABILIZAR
UN MATERIAL ARCILLOSO CON CAL O CEMENTO + ASFALTO ESPUMADO
(PASA TAMIZ # 200 = 15.2 %, IP = 14.5 %)

238. BASES Y SUBBASES
OTROS TIPOS DE BASES

239. BASES Y SUBBASES
Ademásdelasbasesdetipoconvencional,sehan
desarrolladootrasconelpropósitodesolucionar
problemasespecíficosdelospavimentos:
Basespermeablesybasesdeconcretopobre,conlas
cualessecombateelproblemadelaerosióndelsoporte
delospavimentosrígidos
Baseselaboradasconmezclasasfálticasdealto
módulo,desarrolladasparaayudaracombatirel
ahuellamientoenlospavimentosasfálticos(VER
MÓDULO9)

240. BASES Y SUBBASES
BASE PERMEABLE

241. BASE PERMEABLE
Capaquesecolocageneralmentebajolaslosasdeun
pavimentorígido,constituidaporunmaterialfiltrantede
maneraque,conayudadeunapendientetransversal
adecuadayunascorrectasinstalacionesdesalida,drena
elaguaqueseinfiltradesdelasuperficiedelpavimento
Estacapapuedesergranularotratadaconligantes
hidrocarbonadosoconcemento.Lafinalidadprimariade
laestabilización(concementoasfálticoocemento
Pórtland)esbrindarestabilidadalacapadurantelaetapa
constructiva

242. BASE PERMEABLE
Elrematedelabasepermeablepuedeocurrir:
­Contraunsubdrénlongitudinal
­Contraeltaludlateralhaciaelexterior(noesrecomendable,
porquesepuedenproducircontaminacioneseneltalud
durantelasoperacionesdeconstrucciónymantenimiento)

243. BASE PERMEABLE
BASE PERMEABLE GRANULAR
Suestabilidadselograatravésdelatrabazónde
agregados
Seexigequeelmaterialtenga100%departículas
trituradasmecánicamente
EldesgasteLosÁngelesnopuedeexcederde45%
Laspérdidasenelensayodesolideznopueden
excederde12%(sulfatodesodio)ode18%(sulfato
demagnesio)

244. BASE PERMEABLE
BASE PERMEABLE GRANULAR
GRANULOMETRÍAS USUALES
Nota -Se recomienda que Cu > 4 para garantizar la estabilidad de la base

245. BASE PERMEABLE
BASE PERMEABLE ESTABILIZADA CON CEMENTO
ASFÁLTICO
SerecomiendaelusodeunasfaltodegradoAC-40en
proporciónde2a2½%enpeso
GRANULOMETRÍAS USUALES

246. BASE PERMEABLE
BASE PERMEABLE ESTABILIZADA CON CEMENTO
PORTLAND
Lacantidaddecementovaríaentre120y150kg/m
3
Lacantidaddeaguadebeajustarseparacontrolarla
segregación
GRANULOMETRÍAS USUALES
X = % indicado por el constructor

247. BASES Y SUBBASES
BASE DE
CONCRETO POBRE

248. BASE DE CONCRETO POBRE
DEFINICIÓN
Unabasedeconcretopobresecomponede
agregadosycementouniformementecombinadosy
mezcladosconagua.Losagregadossondecalidad
marginal(característicosdesubbase)ylacantidadde
cementoenlamezclaesreducida
Elconcretopobreseutilizacomosubbasede
pavimentosrígidos
Elmaterialesmásrígidoymásresistenteala
erosiónqueunasubbaseestabilizadaconcemento

249. BASE DE CONCRETO POBRE
Agregadopétreo
Elagregadopuedeprovenirdetrituraciónderoca,
piedraogravaoserdetiponatural
Suspartículasdebenserdurasylibresdepolvo,
materiaorgánicayotrassustanciasobjetables
Lafraccióngruesadebecarecerdeexcesosde
partículasaplanadas(relaciónancho/espesor>5)yde
partículasalargadas(relaciónlongitud/ancho>5)
Elequivalentedearenadebesersuperiora20
MATERIALES

250. BASE DE CONCRETO POBRE
MATERIALES
Agregado pétreo

251. BASE DE CONCRETO POBRE
MATERIALES
Cemento
DebesereltipoI(normaASTMC150)
Agua
Debeserlimpiayestarlibredeaceite,sal,ácidos,álcalis,
materiaorgánica,azúcarycualquierotroelementoquepueda
serperjudicialparalamezcla.Aguaqueseacalificadacomo
potablesepuedeemplearsinnecesidadderealizarensayosde
comprobación
Aditivos
Puedenserdetipopuzolánico(ASTMC618),inclusoresde
aire(ASTMC620)yreducidoresdeagua(ASTMC494,Tipo
A-reducidor-óTipoD-reducidoryretardante-)

252. BASE DE CONCRETO POBRE
DISEÑO DE LA MEZCLA
Elconcretopobresediseñacomounamezcladeconcreto
convencional,peroconlassiguienteslimitacionesderesistencia:
—Resistenciamínimaacompresióna7días:500psi
—Resistenciamínimaacompresióna28días:750psi
—Resistenciamáximaacompresióna28días:1,200psi
Lalimitaciónderesistenciamáximatieneporobjetoreducirla
posibilidaddefisuraciónreflejaenlasuperficiedelpavimento
Sepuedeobviarlalimitaciónderesistenciamáxima,sienla
capadeconcretopobreseconstruyenjuntasconelmismopatrón
delasjuntasdelpavimento

253. BASE DE CONCRETO POBRE
DISEÑO DE LA MEZCLA
Elasentamientodelamezcla(ASTMC143)debeserdel
ordende50mm
Lacantidadmínimadematerialcementante(cementoo
cemento+cenizavolante)esde120kg/m
3
Sielpavimentoseconstruyeenunazonasometidaaheladas,
lamezcladeberápresentarpérdidasnomayoresde14%enel
ensayodecongelamientoydeshielo(ASTMD560)yuna
cantidaddeaireincluidoentre6%y10%(ASTMC231siel
agregadogruesoprovienedegravaopiedraóASTMC173
paraescoriayotrosagregadosgruesosporosos

254. BASE DE CONCRETO POBRE
Relación entre las resistencias a compresión y flexión
para mezclas de concreto pobre(Packard, 1981)