i
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
ESCUELA DE INGENERÍA CIVIL
TRABAJO DE TITULACIÒN
PREVIO A LA OBTENCION DEL TÍTULO DE
INGENIERO CIVIL
VÍAS DE COMUNICACIÓN
TEMA:
EVALUACIÓN DEL ESTADO ACTUAL DE LA CARPETA ASFÁLTICA DE LA VÍA FEBRES CORDERO – SAN JOSE DEL TAMBO EN LA PROVINCIA DE LOS RÍOS ENTRE LAS ABSCISAS 0+400 – 1+200.
AUTOR
CARVAJAL BURGOS JONATHAN AURELIO
TUTOR
ING. JULIO VARGAS JIMENEZ Msc.
2018 GUAYAQUIL – ECUADOR
ii
Agradecimiento:
Agradezco infinitamente a Dios por ser la luz que ha guiado mi camino todos los
días de mi vida, permitiéndome culminar este logro tan importante en mi vida. A mi
madre Marisol Burgos Garcés y a mi padre Aurelio Carvajal S, por aconsejarme
siempre con sabiduría, esmero y amor en cada paso que doy, a mis tíos y tías,
hermanos y demás familiares por brindarme siempre su motivación y soporte
cuando más lo he necesitado.
A todos quienes hacen parte de la UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL por abrirme
las puertas de su prestigiosa institución, en especial a sus docentes quienes
impartieron su cátedra con esfuerzo y dedicación.
A mi director de tesis quien mostro gran interés y supo guiarme en la elaboración
de este trabajo tan significativo. Gracias por el tiempo brindado.
Jonathan Carvajal Burgos
iii
Dedicatoria
Dedico este trabajo de tesis en especial a Dios por regalarme lo más valioso la
vida, por ser mi guía en todos los ciclos que han transcurrido en mi vida, gracias a
sus bendiciones he podido culminar una de mis grandes metas.
A mis padres quienes me han brindado su cariño, paciencia y su apoyo
incondicional en todo momento.
Jonathan Carvajal Burgos
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TRIBUNAL DE GRADUACIÓN
Ing. Eduardo Santos B. M.SC Ing. Julio Vargas Jiménez M.SC
DECANO TUTOR
Ing. Carlos Mora C. M.SC
TUTOR - REVIROR
v
Declaración Expresa
Art.- XI del reglamento interno de Graduación de la Facultad de Ciencias
Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil.
La responsabilidad por los hechos, ideas, y doctrinas expuestos en el presente
trabajo de tesis corresponden exclusivamente al autor, y el patrimonio intelectual de
la UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL.
Jonathan Aurelio Carvajal Burgos
C.I 120555947-7
vi
vii
viii
INDICE GENERAL
CAPITULO I
1.1 El problema. ............................................................................................... 1
1.2 Contexto de la investigación. ..................................................................... 1
1.3 Problemas de investigación. ...................................................................... 2
1.3.1Situación conflicto. ................................................................................ 2
1.4 Causas ....................................................................................................... 3
1.5 Delimitación del tema ................................................................................. 3
1.6 Objetivos .................................................................................................... 4
1.6.1 Objetivo general .................................................................................. 4
1.6.2 Objetivos específicos ........................................................................... 4
1.7 Justificación del problema .......................................................................... 4
MARCO TEÓRICO ............................................................................................. 6
2.1 ANTECEDENTES DEL ESTUDIO. ............................................................ 6
2.2 PAVIMENTO. ............................................................................................. 7
2.2.1 CLASIFICACIÓN DE LOS PAVIMENTOS ........................................... 7
ix
2.2.2 PAVIMENTOS FLEXIBLES. ................................................................ 7
2.2.3 PRINCIPALES CARACTERISTICAS DEL PAVIMENTO FLEXIBLE. .. 8
2.2.4 ELEMENTOS DE UN PAVIMENTO FLEXIBLE Y SUS FUNCIONES. 9
2.3 CARPETA ASFÁLTICA. .......................................................................... 10
2.4 TIPO DE FALLAS ENCONTRADAS DE LA VÍA EN ESTUDIO. .............. 11
2.4.1 AHUELLAMIENTO. ........................................................................... 11
2.4.2 PIEL DE COCODRILO. ..................................................................... 11
2.4.3 GRIETAS LONGITUDINALES ........................................................... 12
2.5 ESTUDIO DE TRÁFICO .......................................................................... 12
2.5.1 TRÁFICO. .......................................................................................... 12
2.5.2 CONTEO DE TRÁFICO. .................................................................... 13
2.5.3 TRÁFICO PROMEDIO DIARIO SEMANAL (T.P.D.S.). ..................... 14
2.5.4 TRÁFICO PROMEDIO DIARIO ANUAL (T.P.D.A.). .......................... 14
2.5.5 COMPOSICIÓN DEL TRÁFICO. ....................................................... 15
2.5.6 TRÁFICO ASIGNADO. ...................................................................... 15
2.5.7 TRÁFICO PROYECTADO O FUTURO. ............................................ 16
x
2.5.7 CLASIFICACIÓN DE LA VÍA. ............................................................ 17
2.5.8 EJES EQUIVALENTES DE CARGAS ESAL´s .................................. 17
METODOLOGÍA ............................................................................................... 23
3.1 INTRODUCCIÓN ..................................................................................... 23
3.1.1 Trabajo de campo. ............................................................................. 24
3.1.2 Trabajo de laboratorio. ....................................................................... 24
3.1.3 Trabajo de oficina. ............................................................................. 25
3.1.4 Trabajo de investigación. ................................................................... 25
3.2 Diseño de pavimento. .............................................................................. 25
EVALUACIÓN VIAL .......................................................................................... 27
4.1 Estructura del pavimento flexible de la vía existente. .............................. 27
4.2 Estudio de la Carpeta Asfáltica. ............................................................... 27
4.2.1 Método Marshall. ............................................................................... 28
4.3 Estudios realizados al suelo existente. .................................................... 33
4.4 Estudio de tráfico. .................................................................................... 35
4.4.1 Cálculo del TPD. ................................................................................ 38
xi
4.4.2 Cálculo del tráfico promedio diario semanal. ..................................... 38
4.4.3 Cálculo del tráfico promedio diario anual. .......................................... 39
4.4.3.1 Factor de ajuste mensual. (Fm). ..................................................... 39
4.4.5 Tráfico futuro. .................................................................................... 42
4.6 Clasificación de la vía. ............................................................................. 45
4.7 Cálculo de los Ejes Equivalentes. (ESAL´S). ........................................... 46
4.7.1 Factor de distribución por Carril. ........................................................ 46
4.7.2 Factor de distribución direccional. ..................................................... 47
4.7.3 Factor Camión. .................................................................................. 47
4.7.4 Factor de crecimiento tráfico vehicular. ............................................. 48
4.7.8 Porcentajes de Buses y Camiones .................................................... 48
4.8. Diseño de Pavimento Flexible................................................................. 49
4.10.1. Parámetros de Diseño. ................................................................... 49
4.10.2. Módulo Resiliente de la Subrasante (Mr) ........................................ 54
4.10.3 Calculo de los Números Estructurales. ............................................ 55
ANALISIS DE RESULTADOS. .......................................................................... 58
xii
5.1. ANÁLISIS DE RESULTADOS DE LOS MATERIALES DEL SUELO
EXISTENTE. ...................................................................................................... 58
5.1.2 BASE GRANULAR ............................................................................ 58
5.1.3 SUB-RASANTE. ................................................................................ 59
5.2. Conclusiones. ......................................................................................... 60
5.3. Recomendaciones. ................................................................................. 60
5.4. BIBLIOGRAFÍA. ...................................................................................... 62
xiii
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1 – Ubicación de proyecto ......................................................................... 2
Tabla 2 – Clasificación de la vía ........................................................................ 17
Tabla 3 – Factor de distribución direccional ...................................................... 19
Tabla 4 - Factor de distribución de carril ........................................................... 19
Tabla 5 - Factores equivalentes de cargas, ejes simples, Pt=2.5 ..................... 20
Tabla 6 - Factores equivalentes de carga, ejes tándem, Pt= 2,5 ...................... 21
Tabla 7-Factores equivalentes de carga, ejes tridem, Pt= 2,5 .......................... 21
Tabla 8 – Granulometría del asfalto en sitio ...................................................... 31
Tabla 9 – Especificaciones para Cemento Asfáltico ......................................... 32
Tabla 10 – Resultados obtenidos del Cemento Asfáltico .................................. 32
Tabla 11 - Tabla de los resultados de ensayos de suelos ................................ 34
Tabla 12 - Comparación de resultados con especificaciones MTOP ................ 35
Tabla 13 – Formato utilizado en el Conteo de Tráfico ....................................... 36
Tabla 14 – Conteo diario ................................................................................... 37
Tabla 15 - Factor de Ajuste Mensual ................................................................ 40
Tabla 16 - factor de ajuste diario. ...................................................................... 41
Tabla 17 – Composición del Tráfico .................................................................. 41
Tabla 18 - Tráfico Asignado .............................................................................. 43
xiv
Tabla 19 - Crecimiento anual de vehículos. ...................................................... 44
Tabla 20 – Clasificación de la vía ...................................................................... 45
Tabla 21 – Determinación de los ESAL´S ......................................................... 47
Tabla 22– Calculo de los ESAL´S ..................................................................... 47
Tabla 23 - Niveles de confiabilidad. .................................................................. 50
Tabla 24 - Valores de Zr para diversos grados de confiabilidad. ...................... 50
Tabla 25 - Desviación Estándar. ....................................................................... 51
Tabla 26 - Coeficientes del Pavimento ............................................................. 52
Tabla 27 - Coeficientes del Drenaje .................................................................. 52
Tabla 28 - Serviciabilidad inicial ........................................................................ 53
Tabla 29 - Serviciabilidad final. ......................................................................... 53
Tabla 30 – Categoría de la subrasante ............................................................. 54
Tabla 31 – Valores de Mr. y coeficientes estructural ......................................... 55
Tabla 32 - Estructura del pavimento………………………………………………..57
Tabla 33 - Base clase 4 ………………………………………………………………58
xv
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1 – Ubicación del proyecto. ................................................................ 4
Ilustración 2 – Estructura de un pavimento flexible ............................................. 8
Ilustración 3 - Ahuellamiento ............................................................................. 11
Ilustración 4 – Piel de Cocodrilo ........................................................................ 12
Ilustración 5 – Grietas Longitudinales ............................................................... 12
Ilustración 6 – Trafico en la vía ......................................................................... 13
Ilustración 7 – Conteo de Tráfico ...................................................................... 13
Ilustración 8 – Extracción de núcleos de asfalto ............................................... 28
Ilustración 9 – Núcleos de asfalto ..................................................................... 28
Ilustración 10 – Peso seco en aire .................................................................... 29
Ilustración 11 - Peso sumergido en agua ......................................................... 29
Ilustración 12 - Baño María a 60º C. ................................................................. 29
Ilustración 13 - Ensayo de estabilidad y flujo. ................................................... 30
Ilustración 14 – Estudio de trafico ..................................................................... 35
xvi
Ilustración 15 – Conteo de tráfico manual ......................................................... 36
Ilustración 16 – Fluctuación del tráfico .............................................................. 37
Ilustración 17 – Cálculo del número estructural de la base granular ................. 55
Ilustración 18 – Cálculo del número estructural de la sub-base ........................ 56
Ilustración 19 – Cálculo del número estructural del mejoramiento .................... 56
Ilustración 20 – Cálculo del número estructural de la sub-rasante ................... 57
xvii
Introducción
El presente trabajo investigativo está fijado en la evaluación del estado actual de
la carpeta asfáltica de la vía Febres Cordero – San José del Tambo en la Provincia
de los Ríos entre las abscisas 0+400 – 1+200, el mismo que se a direccionado en
las especificaciones del Ministerio de Transporte y Obras Públicas.
La modalidad del trabajo fue cuali-cuantitativa, cualitativa; de forma que fue
necesaria la recopilación de datos teóricos para ahondar en el tema y cuantitativo;
ya que se alineo a datos numéricos tales como ensayos, cálculos, entre otras
fuentes de este tipo.
Por consiguiente su estructura está conformada por cinco capítulos que se
detallan a continuación:
El capítulo I comprende aspectos como el problema, contexto de la investigación,
problemas de investigación, causas, delimitación del tema, objetivos y justificación
del tema, lo cual permitió recabar información relevante para direccionarse a
condiciones específicas del tema.
El capítulo II en referencia al marco teórico que está definido por integrar las
diferentes teorías que se consideran válidas en relación a la problemática de
investigación. Se señalan temas explícitos como los antecedentes del estudio,
concepto y clasificación de pavimento, carpeta asfáltica, principales fallas
presentadas en el pavimento flexible, estudio de tráfico clasificación de las vías,
entre ellas sus correspondientes sub-clasificaciones.
El capítulo III que consiste en el marco metodológico asociado al diseño y
explicación de cómo se desarrolla la investigación en síntesis; se tomaron en cuenta
los tipos de trabajos en cómo se desarrolló el tema: trabajo de campo, trabajo de
laboratorio, trabajo de oficina, trabajo de investigación, diseño de pavimento.
xviii
El capítulo IV que radica en la evaluación vial que consiste en detallar el estudio
de la vía desde todos sus enfoques tanto cualitativos como cuantitativos.
Y por último el capítulo V que corresponde al análisis de los resultados; se toma
como base detallar los cálculos desarrollados en el estudio, además de aportar con
recomendaciones y conclusiones.
1
CAPITULO I
1.1 El problema.
El pavimento flexible en la vía Febres Cordero – San José del Tambo en la
provincia de Los Ríos entre las abscisas 0+400 – 1+200, ha venido presentando
situaciones importantes a considerar, pues una de ellas surge en la gran cantidad
de vehículos pesados y livianos que transitan en la vía, siendo este un flujo
comercial agrícola entre la región costa con la sierra, lo cual ha repercutido en ser
un factor determinante para que la vía se encuentre en un estado inapropiado,
presentando daños estructurales y por ende genere malestar tanto a los moradores
del sector como también en los conductores que transitan en la vía.
Se ha podido evidenciar que el mantenimiento de la vía no ha sido el más apto y
se aleja propiamente de las necesidades que se requieren en una estructura, sin
dejar de lado también que son situaciones que han desencadenado irregularidades
tales como daño en los automotores, conflictos sociales y económicos, como
también inestabilidad emocional del usuario y los moradores de la zona.
Una serie de elementos que intervienen en la problemática del estudio y que
posiblemente han sido parte para que las condiciones del pavimento flexible este
siendo afectada es el excesivo tránsito de vehículos, factor climático y falta de
control en la construcción de la vía.
1.2 Contexto de la investigación.
El presente trabajo de titulación cuyo tema es la EVALUACIÓN DEL ESTADO
ACTUAL DE LA CARPETA ASFÁLTICA DE LA VÍA FEBRES CORDERO - SAN
JOSÉ DEL TAMBO EN LA PROVINCIA DE LOS RÍOS, ENTRE LAS ABSCISAS
0+400 – 1+200. Pretende realizar un estudio de los componentes principales en la
estructura de la vía mencionada, permitiendo determinar de forma puntual los
2
factores que impiden la libre circulación de los vehículos en la vía Febres Cordero -
San José del Tambo en la Provincia de los Ríos. Se ha tomado en cuenta la
realización de este trabajo investigativo por cuanto en la actualidad esta vía se
encuentra en un estado de deterioro que se maximiza al pasar de los días, se han
presentado una serie de irregularidades tales como daño en los automotores,
inseguridad en la vía, mayor tiempo para llegar al lugar de destino, molestia en los
conductores, etc., lo cual indudablemente requiere tomarle atención de la manera
más urgente posible ya que ocasionaría daños irreversibles como accidentes de
tránsito al realizar maniobras peligrosas para evitar caer en aquellos baches.
1.3 Problemas de investigación.
1.3.1Situación conflicto.
El conflicto del proyecto se desarrolla en la vía Febres Cordero - San José del
Tambo en la Provincia de Los Ríos entre las abscisas 0+400 – 1+200. Vía
interprovincial que une la Provincia de los Ríos con la Provincia del Bolívar y que
permite el flujo comercial agrícola entre la región costa con la sierra.
Tabla 1 – Ubicación de proyecto
Elaborado por: Jonathan Carvajal
ABSCISA NORTE
(Y) ESTE (X)
0+400 9782396,00 688621,00
1+200 9781959,00 689191,00
3
Ilustración 1 – Ubicación del proyecto. Elaborado por: Jonathan Carvajal
1.4 Causas
El estado que presenta la vía Febres Cordero - San José del Tambo en la
actualidad ha despertado gran preocupación en los moradores del sector como
también en los conductores, debido al temor de ser víctimas de accidentes y de la
delincuencia, ya que los choferes optan por realizar maniobras peligrosas con el
afán de evitar que sus vehículos sufran al pasar por aquella vía en tal mal estado.
Es por esta razón que la tesis la formulo EVALUACIÓN DEL ESTADO ACTUAL
DE LA CARPETA ASFÁLTICA DE LA VÍA FEBRES CORDERO - SAN JOSÉ DEL
TAMBO EN LA PROVINCIA DE LOS RÍOS, ENTRE LAS ABSCISAS 0+400 –
1+200.
1.5 Delimitación del tema
La evaluación se genera en la vía Febres Cordero – San José del Tambo, en la
parroquia Febres Cordero, el proyecto que se estudia cuenta con una longitud de
800 metros, con una calzada de 7.00 metros de ancho y dos carriles uno en cada
dirección de 3.50 metros de ancho.
4
Como delimitación del tema se realizará un conteo de tráfico vehicular, con el fin
de comprobar que el tráfico actual contribuya con el deterioro de la estructura del
pavimento flexible en estudio.
Tomar dos muestras de asfalto y realizar una calicata en la vía en estudio para
efectuar los ensayos de laboratorio correspondiente a los materiales obtenidos de
las diversas capas de la estructura del pavimento, para así comprobar si están
dentro de las especificaciones del MTOP. (Ministerio de Transporte y Obras
Públicas).
1.6 Objetivos
1.6.1 Objetivo general
Realizar la evaluación de la estructura del pavimento flexible de la vía Febres
Cordero – San José del Tambo para determinar las causas principales que han
ocasionado el deterioro de la misma.
1.6.2 Objetivos específicos
• Efectuar un estudio de tráfico por conteo manual para determinar el volumen
del flujo vehicular en la actualidad.
• Determinar la estructura del pavimento flexible existente realizando calicata.
• Proponer un diseño de pavimento flexible mediante el método de la ASSTHO
93.
1.7 Justificación del problema
Al detectar la problemática que se ha generado en la vía Febres Cordero – San
José del Tambo en la Provincia de los Ríos entre las abscisas 0+400 – 1+200 una
vía interprovincial que une la Provincia de Los Ríos con la Provincia del Bolívar
5
obteniendo como relevancia ser la ruta que permite el flujo comercial agrícola entre
la región costa con la sierra.
Se pretende que los múltiples trabajos realizados en la investigación permitirán
diagnosticar las causas determinantes que influyen para que se genere este tipo de
anomalías en la vía, que sin duda alguna repercuten en el bienestar de los
moradores y personas que transitan en la misma.
Por lo tanto se justifica realizar la evaluación del estado actual de la carpeta
asfáltica de la vía Febres Cordero – San José del Tambo en la Provincia de los Ríos
entre las abscisas 0+400 – 1+200 con la finalidad de proponer alternativas de
mejora a los problemas que está atravesando esta vía y apoyarse propiamente a un
diseño de pavimento flexible que se ajuste a los estándares de calidad establecidos
como norma y por ende garantizar la vida útil de la carretera.
6
CAPITULO II
MARCO TEÓRICO
2.1 ANTECEDENTES DEL ESTUDIO.
Los grandes sistemas de vías de nuestra civilización tienen su origen en periodos
anteriores a los recordados por la historia. Aún antes de la invención de la rueda
que se supone ocurrió hace 10000 años existieron desplazamientos individuales y
colectivos de personas de un lugar a otro; los primeros movimientos se hicieron a
pie, luego se utilizaron los lomos de animales y después aparecieron los vehículos
de ruedas. Varias civilizaciones antiguas alcanzaron un alto nivel técnico en la
construcción de vías de comunicación.
Las calles de la ciudad de Babilonia fueron pavimentadas 2000 años A.C. Se
recuerda también de grandes caminos construidos por los egipcios 3000 años A.C.
Los mayores alcances en los sistemas de carreteras fueron logrados por los
Romanos 220 años A.C., cuando el Imperio Romano estaba en su apogeo una gran
red de caminos militares cubrían todo el Imperio; muchos de estos caminos fueron
hechos de piedra, entre sus características se tiene un espesor de 90 a 120 cm y
estaban compuestas por tres capas de piedras argamasadas cada vez más finas,
con una capa de bloques de piedra encajadas en la parte superior.
Con la caída del Imperio Romano durante la edad media (del siglo X al XV) ceso
el desarrollo y construcción de caminos por mucho tiempo. A fines del siglo XVIII
renace en Europa el interés por las vías de comunicación. En este periodo
Trésaguet, un ingeniero francés propone utilizar piedra machacada como base,
cubierta de piedras más pequeñas para la construcción de caminos.
Al mismo tiempo en Inglaterra dos ingenieros ingleses, Thomas Telford y John
Mc’Adam desarrollan tipos similares de construcción, Telford sugiere el uso de
piezas largas de piedra para formar la base, con piedras más pequeñas para la capa
7
de rodadura. Mc’Adam propone el uso del polvo fino de piedra. Este tipo de
construcción es todavía usado y ha sido el precursor de varios tipos de pavimentos.
Desde 1890 se empiezan a construir carreteras de concreto debido a la invención
de vehículos a motor, que obligan a que las carreteras tengan ciertas características
de amplitud, comodidad y seguridad. (Universidad Central del Ecuador, 2014)
2.2 PAVIMENTO.
Se llama pavimento al conjunto de capas de material seleccionado que reciben
en forma directa las cargas del tránsito y las transmiten a los estratos inferiores en
forma disipada, proporcionando una superficie de rodamiento, la cual debe
funcionar eficientemente. (Universidad Politecnica Salesiana de Quito, 2011, pág.
2).
Esto quiere decir que el pavimento está conformado por una estructura de capas
horizontales las cuales recibe las cargas del tránsito trabajando eficientemente.
2.2.1 CLASIFICACIÓN DE LOS PAVIMENTOS
Históricamente el pavimento ha sido clasificado en Flexible y Rígido. En nuestro
medio la clasificación del pavimento es: pavimentos flexibles, pavimentos semi –
rígidos o semi - flexibles, pavimento rígido y pavimento articulados.
2.2.2 PAVIMENTOS FLEXIBLES.
Los pavimentos flexibles están conformados estructuralmente por capas de
materiales granulares compactados y una superficie de rodadura la cual forma parte
de la estructura del pavimento. La superficie de rodadura al tener menos rigidez se
deforma más y se producen mayores tensiones en la sub-rasante. (Universidad
Politecnica Salesiana de Quito, 2011, pág. 3)
8
De acuerdo con el autor el pavimento flexible está compuesto por varias capas
compactadas adecuadamente de materiales granulares que son la capa de
rodadura, base, sub-base y subrasante.
Ilustración 2 – Estructura de un pavimento flexible
Fuente: (Morales Rosales, 2007)
2.2.3 PRINCIPALES CARACTERISTICAS DEL PAVIMENTO
FLEXIBLE.
Entre las características principales que debe cumplir un pavimento flexible se
encuentran las siguientes:
❖ Resistencia Estructural.
❖ Durabilidad.
❖ Costo.
❖ Requerimiento de conservación.
9
2.2.4 ELEMENTOS DE UN PAVIMENTO FLEXIBLE Y SUS
FUNCIONES.
2.2.4.1 SUBRASANTE.
La subrasante es el suelo existente en el lugar. Su finalidad es brindar una
plataforma de construcción al pavimento y soportarlo sin sufrir deformaciones que
afecten adversamente su comportamiento. La parte superior de este suelo se
puede compactar o mejorar para incrementar su resistencia, su rigidez o su
estabilidad. (Sánchez Sabogal & Campagnoli Martínez, 2016, pág. 40)
Para un mejoramiento de la subrasante deberá tener un índice de plasticidad
no mayor de nueve (9) y límite líquido hasta 35%, siempre que el valor del CBR
sea mayor al 20%. (MTOP, 2002, pág. 220)
❖ Soportar las cargas que transmiten el pavimento y darle sustentación.
❖ Tener una buena calidad de capa, hará que se reduzca el espesor del
pavimento y habrá un ahorro en costos sin mermar la calidad.
❖ Evitar que el terraplén contamine al pavimento.
(Pavimentos- Funciones de los materiales subrasante, 2009)
2.2.4.2 SUB-BASE.
Es una capa de materiales de calidad especificada que se construye sobre la
subrasante en el espesor obtenido en el diseño.
❖ Prevenir la intrusión de suelos finos de subrasante dentro de la base.
❖ Proteger la subrasante, distribuyendo apropiadamente sobre ella los
esfuerzos que recibe de las cargas del tránsito.
❖ Actúa como dren para desalojar el agua que se infiltre a través de las capas
superiores.
10
❖ Ofrecer una plataforma de trabajo apropiada para la construcción de las
capas superiores. (Sánchez Sabogal & Campagnoli Martínez, 2016, pág. 40)
Para un buen material de base deberá tener un índice de plasticidad menor
que 6 y un límite líquido máximo de 25. La capacidad de soporte
corresponderá a un CBR igual o mayor del 30%. (MTOP, 2002, pág. 242)
2.2.4.3 BASE
Es la capa de pavimento que tiene como función primordial distribuir y
transmitir las cargas ocasionadas por el tránsito, a la subbase y a través de
ésta a la subrasante.
Por ser la parte estructural más importante, sus materiales constitutivos
deben ser de alta calidad que proporcione un elemento resistente, que
transmita a la sub-base y a la sub-rasante los esfuerzos producidos por el
tránsito en una intensidad apropiada. (Universidad Técnica Particular De
Loja, 2009)
Un buen material de base deberá tener un límite líquido menor de 25 y el
índice de plasticidad menor de 6. El valor de soporte de CBR deberá ser igual
o mayor al 80%. (MTOP, 2002, pág. 298)
2.3 CARPETA ASFÁLTICA.
Es la parte superior de un pavimento flexible que proporciona la superficie de
rodamiento para los vehículos y que se elabora con materiales pétreos y productos
asfálticos. (Esquer Martínez, 2013).
❖ Proporcionar una superficie de rodamiento que permita un tránsito fácil y
cómodo para los vehículos.
❖ Resistir la acción de los vehículos.
❖ Impedir la infiltración de aguas lluvias hacia las capas inferiores.
11
2.4 TIPO DE FALLAS ENCONTRADAS DE LA VÍA EN ESTUDIO.
2.4.1 AHUELLAMIENTO.
Depresión de la banda de rodamiento, la cual puede generar levantamientos en
las zonas adyacentes. Se produce como resultado de la deformación permanente
de cualquiera de las capas del pavimento a causa de la consolidación o movimiento
lateral de los materiales, debido a las cargas del tránsito. ( MONTEJO FONSECA,
2006, pág. 173)
Esta falla es el hundimiento que se produce en la carpeta asfáltica producido por
las deformaciones de las capas del pavimento producidas por las cargas del
tránsito.
Ilustración 3 - Ahuellamiento Elaborado por: Jonathan Carvajal B
2.4.2 PIEL DE COCODRILO.
La piel de cocodrilo es un conjunto de grietas interconectadas, las cuales se
producen por la falla por fatiga de las capas asfálticas a causa de la acción repetida
de las cargas del tránsito. El agrietamiento se inicia en la parte inferior de dichas
capas donde los esfuerzos de tensión y las deformaciones a causa de las cargas
del tránsito alcanzan su mayor magnitud. ( MONTEJO FONSECA, 2006, pág. 175)
12
Ilustración 4 – Piel de Cocodrilo Elaborado por: Jonathan Carvajal B.
2.4.3 GRIETAS LONGITUDINALES
Las grietas longitudinales son aproximadamente paralelas al eje de la calzada,
de preferencia localizada dentro de las huellas por donde circula la mayor parte de
tránsito; también pueden coincidir con el eje de la calzada. ( MONTEJO FONSECA,
2006, pág. 178).
Ilustración 5 – Grietas Longitudinales Elaborado por: Jonathan Carvajal B.
2.5 ESTUDIO DE TRÁFICO
2.5.1 TRÁFICO.
El tráfico vehicular o automovilístico es el fenómeno causado por el flujo de
vehículos en una vía, calle o autopista. Influye en las dimensiones y características
13
geométricas en la calzada de estudio, ya que el transito indica la cantidad de
vehículos que la carretera va a soportar al tiempo que ha sido diseñada. (ESPOL,
2011, pág. 3)
Ilustración 6 – Trafico en la vía Elaborado por: Jonathan Carvajal B.
2.5.2 CONTEO DE TRÁFICO.
Es el conteo de vehículos que se lo realiza en puntos estratégicos de la vía, como
son en las entradas y salidas de vehículos, intersecciones que se presenten con
otras vías. De acuerdo a la tasa de crecimiento anual de vehículos se proyecta un
tráfico futuro (ESPOL, 2011, pág. 2).
Ilustración 7 – Conteo de Tráfico Elaborado por: Jonathan Carvajal B.
14
2.5.3 TRÁFICO PROMEDIO DIARIO SEMANAL (T.P.D.S.).
Es la cantidad de vehículos promediada que transitan en un día durante una
semana, se lo obtiene con la siguiente formula: 𝐓𝐏𝐃𝐒 = 𝟓
𝟕+ 𝝨
𝐃𝐧
𝐦+
𝟐
𝟕+
𝝨𝐃𝐞
𝐦 (ESPOL, 2011, pág. 2)
2.5.4 TRÁFICO PROMEDIO DIARIO ANUAL (T.P.D.A.).
Es la unidad de medida para determinar el tráfico que se produce en una
carretera. Dependiendo de la importancia de la vía y de las facilidades que se
encuentren, se coloca una estación de conteo automático o se lo realiza
manualmente.
El TPDA se lo obtiene multiplicando el Tráfico Promedio Diario Semanal (TPDS),
por un factor de ajuste mensual (Fm) que se obtiene mediante estudios del MTOP
y por un factor de ajuste diario (Fd) este lo obtenemos en base al conteo de la
semana. (ESPOL, 2011, pág. 3)
𝑻𝑷𝑫𝑨(𝒆𝒙𝒊𝒔𝒕𝒆𝒏𝒕𝒆) = 𝑻𝑷𝑫𝑺∗ 𝑭𝒎 ∗ 𝑭𝒅
𝑭𝒅 = 𝑻𝑷𝑫𝑺
𝑻𝑫
15
2.5.5 COMPOSICIÓN DEL TRÁFICO.
Dependiendo del tamaño y el peso, los vehículos pueden ser más lentos que
otros u ocupar más espacio en la vía, lo que afecta a la conducción y el libre tráfico
del resto.
De acuerdo al tamaño y pesos de los vehículos y su efecto en el tráfico se pueden
agrupar en:
2.5.5.1 VEHÍCULOS LIVIANOS:
Se consideran vehículos livianos aquellos que tienen características de
automóvil, en los que se incluyen camionetas de dos ejes y tracción en las cuatro
ruedas, además de camiones de reparto y vehículos con capacidad de hasta diez
personas y carga útil de hasta 910 Kg.
2.5.5.2 VEHICULOS PESADOS:
Son aquellos que cuentan con uno o más ejes dobles de doble llanta, en
los que se incluyen buses, camiones y trailers. (ESPOL, 2011, pág. 4)
2.5.6 TRÁFICO ASIGNADO.
El tráfico asignado es la sumatoria del tráfico promedio diario anual (TPDA) más
el tráfico desarrollado (TD) con el tráfico generado (TG).
𝑻. 𝒂𝒔𝒊𝒈𝒏𝒂𝒅𝒐 = 𝑇𝑃𝐷𝐴 𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙 + 𝑇. 𝑑𝑒𝑠𝑎𝑟𝑟𝑜𝑙𝑙𝑎𝑑𝑜 + 𝑇. 𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜
16
2.5.6.1 TRÁFICO GENERADO. (Tg).
Este tráfico se obtiene cuando al construir una nueva carretera o al mejorar
una existente los conductores optan por circular por esta, tiene un incremento
del 5% al 25% del tráfico actual.
𝑇𝑔 = 𝑇𝑃𝐷𝐴(𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑡𝑒) ∗ 25
2.5.6.2 TRÁFICO DESARROLLADO. (Td).
Este tráfico se produce por el aumento de la producción agrícola, las
fábricas y las industrias proceden a los asentamientos en las zonas alrededor
de la vía construida o mejorada, el tráfico desarrollado tiene un incremento
del 5% del tráfico actual.
𝑇𝑔 = 𝑇𝑃𝐷𝐴(𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑡𝑒) ∗ 5%
2.5.7 TRÁFICO PROYECTADO O FUTURO.
Teniendo el tráfico actual, se proyecta un flujo vehicular para dentro de quince o
veinte años. El flujo vehicular con el que se diseña la vía incluye el tráfico futuro, el
tráfico generado y el tráfico desarrollado.
𝑻𝑷𝑫𝑨𝒇 = 𝑇𝑎𝑠𝑖𝑔.∗ (1+𝑡)𝑛
Donde:
𝑇𝑃𝐷𝐴𝑓 = 𝑇𝑟á𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑖𝑎𝑟𝑖𝑜 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 𝑓𝑢𝑡𝑢𝑟𝑜
17
𝑇𝑎𝑠𝑖𝑔 = 𝑇𝑟á𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑎𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑑𝑜
𝑡 = 𝑇𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑟𝑒𝑐𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑡𝑟á𝑓𝑖𝑐𝑜.
𝑛 = 𝑃𝑒𝑟𝑖𝑜𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑦𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛, 𝑒𝑥𝑝𝑟𝑒𝑠𝑎𝑑𝑜 𝑒𝑛 𝑎ñ𝑜𝑠.
2.5.7 CLASIFICACIÓN DE LA VÍA.
En el diseño de las vías se recomienda la siguiente clasificación en función del
pronóstico de tráfico en un tiempo de 15 a 20 años, como se muestra en la siguiente
tabla proporcionada por el MTOP. (MTOP, 2002)
Tabla 2 – Clasificación de la vía
Fuente: MTOP
2.5.8 EJES EQUIVALENTES DE CARGAS ESAL´s
Los ejes equivalentes se definen como la transformación del tránsito compuesto
de vehículos pesado como livianos con sus números ejes a un número equivalente
de ejes a 8.2 Ton. A esto se conoce con el nombre de Esal’s. Las diferentes cargas
actuantes sobre el pavimento flexible causan daños y deformaciones en la carretera,
FUNCIONCATEGORIA DE
LA VÍATPDA
ESPERADO
R - I o R - II >8000
I 3000 - 8000
II 1000 - 3000
III 300 - 1000
IV 100 - 300
Vecinal V <100
Corredor
Arterial
Colectoras
18
así también como los espesores y reacciones de diferentes formas debido a las
cargas producidas por los vehículos. (Ing. María Angélica Veloz Aguirre, 2014).
El volumen de transito se transforma en un número equivalente de ejes de una
determinada carga, que a su vez producirá el mismo daño que toda la composición
de transito mixto de los vehículos.
Los ejes equivalentes se lo determinan mediante la siguiente formula:
𝐸𝑆𝐴𝐿´𝑆 = 365 ∗ 𝑇𝑃𝐷𝐴 ∗ 𝐹𝐶 ∗ 𝐹𝑐 ∗ 𝐹𝑑 ∗ 𝑇𝐾𝐹
Donde:
TPDA: Trafico promedio diario anual asignado
FC: Factor de crecimiento
Fd: Los factores de dirección
Fc: Factor carril
TKF: Factor Camión.
2.5.8.1 Factor de crecimiento (FC).
Según la AASHTO´93, el factor de crecimiento está basado en la tasa de
incremento de un número de años correspondientes. Está expresado mediante la
siguiente formula:
𝐹𝐶 =(1 + 𝑟)𝑛 − 1
𝑟
Donde:
n: es el periodo de diseño
19
r: es la tasa de incremento en porcentaje.
2.5.8.2 Factor de distribución direccional (Fd).
En la mayoría de los casos usamos el valor del 50% porque se da el caso que la
calzada se encuentra dividida en dos carriles de ambos sentidos, es el factor total
del volumen vehicular.
Tabla 3 – Factor de distribución direccional
Fuente: AASHTO. Guide for Design of Pavement Structures 1993
2.5.8.3 Factor de distribución de carril (Fc).
Es el carril que obtiene la cantidad mayor de Esal´s, en una carretera de dos
carriles, uno en cada dirección, el carril de diseño es uno de ellos, por lo tanto, el
factor de distribución por carril es 100%.
Tabla 4 - Factor de distribución de carril
Fuente: AASHTO 93 2.5.8.4 Factor de equivalencia de carga (LEF).
20
Es un valor numérico que da la relación entre la pérdida de serviciabilidad
ocasionada por una determinada carga de un tipo de eje y la producida por el eje
de 18 kips.
𝑳𝑬𝑭 =𝑵º 𝒅𝒆 𝒆𝒔𝒂𝒍´𝒔 𝒅𝒆 𝟏𝟖 𝑲𝒊𝒑𝒔 𝒒𝒖𝒆 𝒑𝒓𝒐𝒅𝒖𝒄𝒆𝒏 𝒖𝒏𝒂 𝒑é𝒓𝒅𝒊𝒅𝒂 𝒅𝒆 𝒔𝒆𝒓𝒗𝒊𝒄𝒊𝒂𝒃𝒊𝒍𝒊𝒅𝒂𝒅 𝜟𝑷𝑺𝑰
𝑵º 𝒅𝒆 𝒆𝒋𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑿 𝑲𝒊𝒑𝒔 𝒒𝒖𝒆 𝒑𝒓𝒐𝒅𝒖𝒄𝒆𝒏 𝒍𝒂 𝒎𝒊𝒔𝒎𝒂 𝒑𝒆𝒓𝒅𝒊𝒅𝒂 𝒅𝒆 𝒔𝒆𝒓𝒗𝒊𝒄𝒊𝒂𝒃𝒊𝒍𝒊𝒅𝒂𝒅
Tabla 5 - Factores equivalentes de cargas, ejes simples, Pt=2.5
Fuente: AASHTO, Guide for Desing of Pavement Estructures 1993
21
Tabla 6 - Factores equivalentes de carga, ejes tándem, Pt= 2,5 Tabla 7-Factores equivalentes de carga, ejes tridem, Pt= 2,5
Fuente: AASHTO, Guide for Desing of Pavement Estructures 1993
22
2.5.8.5 Factor Camión (TF).
Se define como el número de ESAL’s por vehículo. Este factor de camión puede
ser computado para cada clasificación general de camiones o para todos los
vehículos comerciales como un promedio para una configuración de tránsito dada.
Es más exacto considerar factores de camión para cada clasificación general de
camiones. (Pavimentos, 2011)
23
CAPITULO III
METODOLOGÍA
3.1 INTRODUCCIÓN
En el presente trabajo investigativo se llevaron a cabo múltiples tipos de trabajos
que permitieron lograr un estudio mejorado en la vía establecida. Los trabajos que
se realizaron en la vía de estudio son los citados a continuación:
Trabajo de campo
Trabajo de laboratorio
Trabajo de oficina
Trabajo de investigación
Diseño del pavimento
24
3.1.1 Trabajo de campo.
Se realizó varias visitas a la vía en estudio con el fin de poder visualizar su estado
actual.
Se ejecutó el conteo de tráfico por método manual durante un lapso de 4 días.
Se efectuó dos extracciones de núcleos de asfalto, para realizarles los ensayos
correspondientes y así determinar el tipo de material.
De la misma manera se realizó una calicata en la mitad del tramo en estudio en
la abscisa 0+800 al lado derecho de la vía, para determinar la constitución de la
estructura del pavimento flexible de la vía en estudio.
3.1.2 Trabajo de laboratorio.
Después de contar con las briquetas de asfalto y las muestras de suelo de la
vía en estudio, se procedió a llevarlas al laboratorio Ruffili de la Universidad de
Guayaquil para poder desarrollar los siguientes ensayos como:
Para el Asfalto
Estabilidad Marshall.
Contenido de asfalto
Granulometría.
25
Muestras de suelo:
Límites de Atterberg
Granulometría.
Proctor.
CBR.
3.1.3 Trabajo de oficina.
Con el conteo de tráfico que se realice se procede a calcular el tráfico
promedio diario anual TPDA, la composición del tráfico, tráfico futuro y el cálculo
de los Esal´s.
Realizar trabajos de ensayos en el laboratorio para desarrollar los cálculos
pertinentes y evaluación la estructura del pavimento flexible de nuestra vía en
estudio.
3.1.4 Trabajo de investigación.
Según el avance que se viene dando en el desarrollo de la metodología, se
emplean conocimientos obtenidos de sitios web, libros que ayudan a enriquecer
nuestra investigación para así tener un excelente resultado.
3.2 Diseño de pavimento.
Con el trabajo de oficina que se realice podemos diseñar un pavimento
mediante el método de la ASSTHO 93, teniendo en cuenta los siguientes
parámetros:
26
Calculo de ESAL’s
Confiabilidad de diseño. (R%)
Desviación estándar. (So).
Coeficiente de pavimento.
Coeficiente de drenaje. (Cd).
Nivel de serviciabilidad.
27
CAPITULO IV
EVALUACIÓN VIAL
4.1 Estructura del pavimento flexible de la vía existente.
La vía Febres Cordero – San José del Tambo (entre las abscisas 0+400 – 1+200)
en la parroquia Febres Cordero del cantón Babahoyo en la provincia de Los Ríos,
cuenta con una calzada de 7.20 metros de ancho, dos carriles de 3.60 metros como
se puede observar en la siguiente figura.
La estructura del pavimento flexible cuenta con los siguientes elementos:
Carpeta asfáltica de 5,08 centímetros de espesor.
Grava de 38,00 centímetros de espesor.
Subrasante.
4.2 Estudio de la Carpeta Asfáltica.
El estudio de la carpeta asfáltica se la realizo haciendo dos extracciones de
briquetas, con la maquina extractora de núcleos de asfalto, para realizar los ensayos
correspondientes y poder determinar las principales causas que ocasiono el daño
de la misma.
28
Ilustración 8 – Extracción de núcleos de asfalto Elaborado por: Jonathan Carvajal
4.2.1 Método Marshall.
Con las briquetas obtenidas anteriormente y usando los equipos que se
encuentran en el laboratorio se realizaron los ensayos correspondientes para
determinar las características que posee el asfalto de la vía en estudio, las dos
briquetas son extraídas en las abscisas 0+600 y 1+000 respectivamente.
Ilustración 9 – Núcleos de asfalto Elaborado por: Jonathan Carvajal
Mecanismo:
Se tomó el peso inicial de cada muestra y luego se tomó los siguientes pesos:
peso seco en aire, peso sumergido en agua y el peso superficialmente seco
(muestra saturada).
29
Ilustración 10 – Peso seco en aire
Elaborado por: Jonathan Carvajal B.
Ilustración 11 - Peso sumergido en agua
Elaborado por: Jonathan Carvajal
Luego se continuó colocando las briquetas en Baño María a una temperatura de
60ºc.
Ilustración 12 - Baño María a 60º C. Elaborado por: Jonathan Carvajal B
30
Una vez terminado este paso colocamos las briquetas en la maquina Marshall
para el ensayo de estabilidad y flujo.
Ilustración 13 - Ensayo de estabilidad y flujo. Elaborado por: Jonathan Carvajal B.
Después se continuó disolviendo, lavando las muestras con una cantidad
suficiente de gasolina y con el equipo de centrifugado con el fin de determinar el
contenido de asfalto.
Calculamos el contenido de asfalto con la formula siguiente:
%𝐴 =𝑃𝑖𝑚 − 𝑃𝑓𝑚
𝑃𝑖𝑚∗ 100
Donde:
Pim: Peso inicial de la muestra.
Pfm: Peso final de la muestra.
31
Para la muestra #1
%𝐴 =464 − 420.6
464∗ 100
%𝐴 =43.4
464∗ 100
%𝐴 = 9.35
Para la muestra #2
%𝐴 =563.9 − 501.3
563.9∗ 100
%𝐴 =62.6
563.9∗ 100
%𝐴 = 11.10
Luego realizamos la granulometría para comparar si el material cumple con las
especificaciones del MTOP mostradas a continuación.
Tabla 8 – Granulometría del asfalto en sitio
Fuente: MTOP. (Sección 405)
32
Los parámetros que se muestran a continuación proporcionados por el MTOP
son los valores que se deben cumplir para un buen diseño de la carpeta asfáltica,
ya que casi siempre se diseña para un tipo de tráfico pesado nos referimos a este.
Tabla 9 – Especificaciones para Cemento Asfáltico
Fuente: MTOP (Sección 405) Elaborado por: Jonathan Carvajal B.
La siguiente tabla muestra los cálculos del ensayo de estabilidad Marshall del
asfalto.
Tabla 10 – Resultados obtenidos del Cemento Asfáltico
33
4.3 Estudios realizados al suelo existente.
Para realizar los estudios respectivos al pavimento flexible de la vía Febres
Cordero – San José del Tambo, se procedió a realizar dos extracciones de núcleos
para los ensayos correspondientes al asfalto y una calicata en la abscisa 0+800,
con el objetivo de determinar las propiedades físicas del material existente.
La calicata se la realizo a 1.50 m de profundidad a partir de la rasante, obteniendo
las respectivas muestras de las capas del pavimento flexible existente.
La estructura del pavimento flexible en estudio está compuesta por una capa
base granular y la capa de rodadura.
Una vez obtenida las muestras se las traslado al laboratorio Ruffili de la
Universidad de Guayaquil, las cuales se les realizaron los siguientes ensayos:
Briquetas de asfalto.
➢ Contenido de asfalto.
➢ Estabilidad Marshall.
Muestras de suelos.
➢ Límites de Atterberg.
➢ Granulometría.
➢ Proctor.
➢ CBR.
34
Luego de haber efectuado los ensayos de laboratorio antes citados, logramos
obtener los resultados los cuales son mostrados en la siguiente tabla.
Tabla 11 - Tabla de los resultados de ensayos de suelos
Elaborado por: Jonathan Carvajal B
Procedemos a realizar una comparación de los resultados obtenidos de los
ensayos realizados en el laboratorio con los valores que recomienda el Mtop.
RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO
VÍA FEBRES CORDERO - SAN JOSÉ DEL TAMBO
ABSCISA 0+800 CAPAS
BASE SUBRASANTE
ENSA
YO
S R
EALI
ZAO
S
Límite Liquido (LL) 26,33 44,00
Límite Plástico (LP) 18,33 27,51
Índice Plástico (IP) 8,00 16,49
Proctor Densidad seca 2207,00 1749,64
% de Humedad 5,10 6,70
CBR 58 4,10
35
Tabla 12 - Comparación de resultados con especificaciones MTOP
Elaborado por: Jonathan Carvajal B
4.4 Estudio de tráfico.
En la vía se observa que transita gran cantidad de tráfico debido a la presencia
de minas de lastre, ubicadas hacia el lado derecho de la vía, así como el paso de
productos agrícolas entre la provincia de Los Ríos y Bolívar. Es por eso que se
efectuó un conteo de tráfico para determinar la clasificación de la vía en función del
TPDA.
Ilustración 14 – Estudio de trafico Elaborado por: Jonathan Carvajal
36
El conteo de tráfico se lo realizo en la abscisa 0+900 los días 03 – 04 – 05 - 06
(Jueves – Viernes – Sábado – Domingo), del mes de Agosto en un periodo de
tiempo de 10 horas (07:00am – 17:00pm), mediante el método manual.
Ilustración 15 – Conteo de tráfico manual
Elaborado por: Jonathan Carvajal
Con el estudio de tráfico podemos agrupar, medir y establecer el volumen
vehicular que circula en la vía de estudio.
Los datos del conteo vehicular se los registró en el siguiente formato:
Tabla 13 – Formato utilizado en el Conteo de Tráfico
Elaborado por: Jonathan Carvajal
ESTACION 1: DIA CONTEO: FECHA:
DIRECCION:
Automóvil Camioneta Buseta Bus C2P C2G C3 C3-S1 C2-S1 C2-S2 C3-S2 C3-S3
06h00 07h00
07h00 08h00
08h00 09h00
09h00 10h00
10h00 11h00
11h00 12h00
12h00 13h00
13h00 14h00
14h00 15h00
15h00 16h00
16h00 17h00
17h00 18h00
18h00 19h00
19h00 20h00
20h00 21h00
21h00 22h00
22h00 23h00
23h00 24h00
24h00 01h00
01h00 02h00
02h00 03h00
03h00 04h00
04h00 05h00
05h00 06h00
Suman
HORA
LIVIANOS BUSES CAMIONES
TOTAL
JUEVES
FEBRES CORDERO - SAN JOSE DEL TAMBO
37
Se presenta a continuación el conteo vehicular en los días antes mencionados.
Tabla 14 – Conteo diario
Elaborado por: Jonathan Carvajal B.
Gráfica de fluctuación del tráfico.
Ilustración 16 – Fluctuación del tráfico
Elaborado por: Jonathan Carvajal B.
DÍAS DE CONTEO # DE VEHICULOS
JUEVES 03-08-2017 363
VIERNES 04-08-2017 423
SABADO 05-08-2017 347
DOMINGO 06-08-2017 256
TOTAL 1389
0 100 200 300 400 500
JUEVES
VIERNES
SABADO
DOMINGO
363
423
347
256
cantidad de vehiculos
Día
s d
e c
on
teo
Fluctuación del Tráfico.
38
4.4.1 Cálculo del TPD.
Para obtener el TPD usamos la siguiente formula:
𝑇𝑃𝐷 = # 𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿 𝐷𝐸 𝑉𝐸𝐻𝐼𝐶𝑈𝐿𝑂𝑆
# 𝐷𝐸 𝐷𝐼𝐴𝑆 𝐷𝐸 𝐶𝑂𝑁𝑇𝐸𝑂
𝑇𝑃𝐷 = 1389
4
𝑇𝑃𝐷 = 348
4.4.2 Cálculo del tráfico promedio diario semanal.
Obtenido el conteo vehicular procedemos a calcular el tráfico promedio semanal
(TPDS), con la siguiente formula:
𝑇𝑃𝐷𝑆 =5
7∗ 𝞢
𝑫𝒏
𝒎+
𝟐
𝟕∗ 𝞢
𝑫𝒆
𝒎
Donde:
TPDS: Tráfico promedio diario semanal.
𝝨: Sumatoria.
Dn: Días normales, estos son de lunes a viernes.
39
De: Son los días de feriados, como sábado y domingo.
M: Número de días que realizo el tráfico vehicular.
𝑇𝑃𝐷𝑆 =5
7∗ 𝞢
𝟑𝟔𝟑 + 𝟒𝟐𝟑
𝟐+
𝟐
𝟕∗ 𝞢
𝟑𝟒𝟕 + 𝟐𝟓𝟔
𝟐
𝑇𝑃𝐷𝑆 = 368 Veh.
4.4.3 Cálculo del tráfico promedio diario anual.
Para poder calcular el TPDA debemos realizar la multiplicación del TPDS * Factor
mensual (Fm) * Factor diario (Fd). Una vez obtenido el TPDS procedemos a
encontrar los factores:
4.4.3.1 Factor de ajuste mensual. (Fm).
El factor de ajuste mensual es proporcionado por el MTOP en este caso
usaremos el siguiente valor:
Fm (Agosto)= 0.974 mes en que se realizó el conteo.
40
Tabla 15 - Factor de Ajuste Mensual
Fuente: MTOP
4.4.3.2 Factor ajuste diario. (Fd).
El factor de ajuste diario lo obtenemos en función del conteo de tráfico. Ya
que es el tráfico promedio diario semanal entre el tráfico diario.
𝐹𝑑 =𝑇𝑃𝐷𝑆
𝑇𝐷
𝐹𝑑(𝐽𝑈𝐸𝑉𝐸𝑆) = 367
363
𝐹𝑑(𝐽𝑈𝐸𝑉𝐸𝑆) = 1.011
MES FACTOR
Enero 1.07
Febrero 1.132
Marzo 1.085
Abril 1.093
Mayo 1.012
Junio 1.034
Julio 1.982
Agosto 0,974
Septiembre 0.923
Octubre 0.931
Noviembre 0.953
Diciembre 0.878
41
En el siguiente cuadro se muestra el Fd de los demás días del conteo:
Tabla 16 - factor de ajuste diario.
Elaborado por: Jonathan Carvajal B.
Procedemos a calcular el TPDA con la siguiente formula:
TPDA = TPDS ∗ Fm ∗ Fd.
TPDA = 367 ∗ 0.974 ∗ 1.092
𝑇𝑃𝐷𝐴𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑡𝑒 = 391vehiculos
Tabla 17 – Cálculo del TPDS y TPDA
Elaborado por: Jonathan Carvajal B.
Días de la
Semana
TD
(Veh/día)
Factor Diario
Fd=(TPDS/TD)
Jueves 363 1,011
Viernes 423 0,867
Sábado 347 1,057
Domingo 256 1,433
Total 1.389 1,092
CAMIONES PESADOS
Automóvil Camioneta Buseta Bus 2DA 2DB T3 T3-S2 T3-S3
03/08/2017 jueves 85 122 7 27 44 38 37 0 3 363
04/08/2017 viernes 87 159 6 27 48 56 37 0 3 423
05/08/2017 sábado 92 146 4 28 38 24 11 0 4 347
06/08/2017 Domingo 102 83 4 20 37 6 4 0 0 256
366 510 21 102 167 124 89 0 10 1389
89,0 133,0 6,0 26,0 44,0 38,0 29,0 0,0 3,0 368
24,18% 36,14% 1,63% 7,07% 11,96% 10,33% 7,88% 0,00% 0,82% 100%
95 141 6 28 47 40 31 0 3 391
24,18% 36,14% 1,63% 7,07% 11,96% 10,33% 7,88% 0,00% 0,82% 100%
TOTAL
T.P.D.S.
% T.P.D.S.
TPDA actual
% TPDA actual
FECHADIA DE LA
SEMANA
BUSES CAMIONES LIVIANOS
TOTAL
LIVIANOS
42
4.4.5 Tráfico futuro.
La predicción que se tiene al volumen del tráfico futuro, deberá acoplarse no solo
en el registro del volumen del tráfico actual, sino también tomar en cuenta el
aumento del tráfico que se generará en la vía existente.
Para determinar el tráfico futuro usaremos la siguiente expresión:
𝑇𝑟𝑎𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑓𝑢𝑡𝑢𝑟𝑜 = 𝑇𝑎𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑑𝑜 (1 + 𝑖)𝑛
Para el alcance del tráfico futuro debemos tener en cuenta el tráfico asignado que
está dado por la siguiente formula:
𝑇𝑎𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑑𝑜 = 𝑇𝑃𝐷𝐴𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑡𝑒 + 𝑇𝐺 + 𝑇𝐷.
Donde:
Tasignado: Trafico asignado
TG: Tráfico generado; es el 25% del 𝑇𝑃𝐷𝐴𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑡𝑒
TD: Trafico desarrollado; es el 5% del 𝑇𝑃𝐷𝐴𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑡𝑒
Al tráfico generado se le establece una tasa de incremento del 5% al 25% del
tráfico actual y al tráfico desarrollado se la establece una tasa de incremento por las
mejoras de la vía del 5% del tráfico actual.
Reemplazando los valores el Tasignado es:
𝑇𝑎𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑑𝑜 = 𝑇𝑃𝐷𝐴𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑡𝑒 + 𝑇𝐺 + 𝑇𝐷.
𝑇𝑎𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑑𝑜 = 391 + 0.25(391) + 0.05(391)
43
𝑇𝑎𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑑𝑜 = 509 𝑣𝑒ℎ. mixtos.ambos.sentidos
Realizamos la siguiente tabla donde se desglosa el cálculo del tráfico asignado
para cada tipo de vehículo.
Tabla 18 - Tráfico Asignado
Elaborado por: Jonathan Carvajal B.
Una vez obtenido el tráfico asignado procedemos a calcular el tráfico futuro con
la expresión antes mencionada:
𝑇. 𝑓𝑢𝑡𝑢𝑟𝑜 = 𝑇𝑎𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑑𝑜 (1 + 𝑖)𝑛
Donde:
T.futuro = Tráfico futuro o proyectado
T.asig = Tráfico asignado
i = Tasa de crecimiento del trafico
n = Periodo de proyección, expresado en años.
CAMIONES PESADOS
Automóvil Camioneta Buseta Bus 2DA 2DB T3 T3-S2 T3-S3
03/08/2017 jueves 85 122 7 27 44 38 37 0 3 363
04/08/2017 viernes 87 159 6 27 48 56 37 0 3 423
05/08/2017 sábado 92 146 4 28 38 24 11 0 4 347
06/08/2017 Domingo 102 83 4 20 37 6 4 0 0 256
366 510 21 102 167 124 89 0 10 1389
89,0 133,0 6,0 26,0 44,0 38,0 29,0 0,0 3,0 368
24,18% 36,14% 1,63% 7,07% 11,96% 10,33% 7,88% 0,00% 0,82% 100%
95 141 6 28 47 40 31 0 3 391
24,18% 36,14% 1,63% 7,07% 11,96% 10,33% 7,88% 0,00% 0,82% 100%
123,1 183,9 8,3 35,9 60,8 52,5 40,1 0,0 4,1 509
24,18% 36,14% 1,63% 7,07% 11,96% 10,33% 7,88% 0,00% 0,82% 100%
TOTAL
T.P.D.S.
% T.P.D.S.
TPDA actual
% TPDA actual
TPDA asignado
%TPDA asignado
FECHADIA DE LA
SEMANA
BUSES CAMIONES LIVIANOS
TOTAL
LIVIANOS
44
Para la tasa de crecimiento anual del tráfico nos apoyamos con las tablas
manejadas por el Ministerio de Transporte y Obras Públicas, como se muestra en
la siguiente tabla proyectada a 20 años.
Tabla 19 - Crecimiento anual de vehículos.
FUENTE: MTOP. Elaborado por: Jonathan Carvajal Burgos.
Se considera un periodo de proyección de 20 años para nuestra vía, procedemos
a calcular el tráfico futuro con los datos obtenidos dando como resultado un tráfico
futuro de 870 vehículos – mixtos – ambos sentidos.
Se realiza como ejemplo el cálculo del tráfico futuro para una proyección de un
año, esto es desde el 2017 hasta el 2018 con el tráfico asignado de vehículos
livianos de 307 veh.mixtos.ambos sentidos.
Año nCrec.% Livianos Crec.% Buses Crec.% Pesados Crec.% Extrapesados Total
2017 3,75 307 1,99 44 2,24 152 2,24 4 509
2018 1 3,75 318,51 1,99 44,88 2,24 155,40 2,24 4,09 522,88
2019 2 3,75 330,46 1,99 45,77 2,24 158,89 2,24 4,18 539,29
2020 3 3,37 341,59 1,80 46,59 2,02 162,10 2,02 4,27 554,55
2021 4 3,37 353,10 1,80 47,43 2,02 165,37 2,02 4,35 570,26
2022 5 3,37 365,00 1,80 48,28 2,02 168,71 2,02 4,44 586,44
2023 6 3,37 377,31 1,80 49,15 2,02 172,12 2,02 4,53 603,11
2024 7 3,37 390,02 1,80 50,04 2,02 175,59 2,02 4,62 620,27
2025 8 3,06 401,95 1,63 50,85 1,84 178,83 1,84 4,71 636,34
2026 9 3,06 414,25 1,63 51,68 1,84 182,12 1,84 4,79 652,85
2027 10 3,06 426,93 1,63 52,53 1,84 185,47 1,84 4,88 669,80
2028 11 3,06 439,99 1,63 53,38 1,84 188,88 1,84 4,97 687,23
2029 12 3,06 453,46 1,63 54,25 1,84 192,36 1,84 5,06 705,13
2030 13 3,06 467,33 1,63 55,14 1,84 195,89 1,84 5,16 723,52
2031 14 3,06 481,64 1,63 56,04 1,84 199,50 1,84 5,25 742,42
2032 15 3,06 496,37 1,63 56,95 1,84 203,17 1,84 5,35 761,84
2033 16 3,06 511,56 1,63 57,88 1,84 206,91 1,84 5,44 781,79
2034 17 3,06 527,22 1,63 58,82 1,84 210,72 1,84 5,55 802,30
2035 18 3,06 543,35 1,63 59,78 1,84 214,59 1,84 5,65 823,37
2036 19 3,06 559,98 1,63 60,75 1,84 218,54 1,84 5,75 845,02
2037 20 3,06 577,11 1,63 61,74 1,84 222,56 1,84 5,86 870,00
TIPO DE VEHICULOS
TRAFICO FUTURO
45
𝑇𝑎𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑑𝑜 = 307 𝑣𝑒ℎ. 𝑚𝑖𝑥𝑡𝑜𝑠. 𝑎𝑚𝑏𝑜𝑠 𝑠𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑜𝑠
𝑖 = 3.75% ( 𝑡𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑟𝑒𝑐𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑙 2018).
𝑛 = 1 (𝑎ñ𝑜𝑠)
𝑇. 𝑓𝑢𝑡𝑢𝑟𝑜 = 𝑇𝑎𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑑𝑜 (1 + 𝑖)𝑛
𝑇. 𝑓𝑢𝑡𝑢𝑟𝑜 = 307(1 + 3.75%)1
𝑇. 𝑓𝑢𝑡𝑢𝑟𝑜 = 319 𝑣𝑒ℎ. 𝑚𝑖𝑥𝑡𝑜𝑠. 𝑎𝑚𝑏𝑜𝑠 𝑠𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑜.
4.6 Clasificación de la vía.
Mediante la tabla dada por el Ministerio de Transporte y Obras Publicas podemos
clasificar nuestra vía en función del TPDA, la tabla se la muestra a continuación:
Tabla 20 – Clasificación de la vía
Fuente: MTOP Elaborado por: Jonathan Carvajal
Con los cálculos realizados obtenemos un TPDAf = 870 veh.mixtos.ambos
sentidos, ubicándonos en la tabla del MTOP, nos damos cuenta que la vía en
estudio es una COLECTORA III orden.
>8000
3000 - 8000
1000 - 3000
300 - 1000
100 - 300
VECINAL <100
COLECTORAS
V
IV
III
FUNCION CATEGORIA DE LA VÍATPDA
ESPERADO
II
I
R - I o R - IICORREDOR
ARTERIAL
46
4.7 Cálculo de los Ejes Equivalentes. (ESAL´S).
Utilizamos la siguiente fórmula para proceder con el cálculo de los ejes
equivalentes.
𝑬𝑺𝑨𝑳´𝑺 = 𝟑𝟔𝟓 ∗ 𝒇𝒄 ∗ 𝒇𝒅 ∗ 𝑭𝑪 ∗ 𝑮𝑭 ∗ 𝑻𝑲𝑺
Donde:
Fc = Factor de distribución por carril
Fd = Factor de distribución direccional
FC = Factor camión
GF = Factor de crecimiento tráfico vehicular
TKS = Porcentajes de Buses y Camiones
Para el cálculo de los ejes equivalentes usamos los valores del tráfico asignado
de cada tipo de vehículo y consideramos los siguientes parámetros.
4.7.1 Factor de distribución por Carril.
Continuando con el cálculo de los ejes equivalentes partiendo de que la vía
cuenta con una calzada, dos carriles en direcciones opuestas utilizaremos el factor
de distribución por carril a escoger es de 100.
47
4.7.2 Factor de distribución direccional.
Por lo regular el factor por dirección es el 50% del tránsito que representa cada
dirección, en algunos casos puede variar de 0,3 a 0,7 dependiendo de la dirección
que acumula mayor porcentaje de vehículos cargados.
4.7.3 Factor Camión.
Para el cálculo del factor camión se obtiene el % de vehículos sin livianos y el
factor daño o factor de equivalencia como se muestra en la siguientes tablas.
Tabla 21 – Vehículos sin liviano
Tabla 22 – Factor camión
Livianos 60,30% 307 0,603333838 -
Buseta 1,63% 8 0,015722054 0,039635482
Buses 7,07% 36 0,070749245 0,178359668
2DA 11,96% 61 0,119880665 0,302220549
2DB 10,33% 53 0,103842898 0,261789152
T3 7,88% 40 0,078610272 0,198177409
T3-S2 0,00% 0 0 0
T3- S3 0,82% 4 0,007861027 0,019817741
TPDA sin
liv. 40% 202 1,00 1,00
TPDA 100% 509
Composicion de vehiculos del TPDA Asignado
Tipo de
vehiculos
% de
vehiculos
TPDA
actual
% vehiculos con
livianos
% vehiculos
sin livianos
Cargas
maximas
estimadas
por ejes
Peso (Ton) Peso (Kip)
FACTOR
DAÑO o
Factor
equivalente
% de
vehicul
o FC
delantero 1 2,2046 0,0008
trasero 1.5 3,3069 0,0028
delantero 3 15,432 0,5759
trasero 7 24,25 3,0192
delantero 7 6,614 0,0274
trasero 11 15,432 0,5759
delantero 3 15,432 0,5759
trasero 7 24,25 3,0192
delantero 7 15,432 0,5759
trasero 11 44,099 0,5759
delantero 7 15,432 0,5759
Trasero 20 44,099 3,0192
delantero 7 15,432 0,5759
intermedio 20 44,099 3,0192
Trasero 20 44,099 3,0192
delantero 7 15,432 0,5759
intermedio 20 44,099 3,0192
Trasero 24 52,91 1,5401
FC = 2,45
T3-S2
0,000 0
T3-S3
0,020 0,10177
2DB0,262 0,302
T3
0,198 0,712
Buses0,178 0,1076
2DA0,302 1,087
Buseta0,040 0,14249
LIVIANOS
48
4.7.4 Factor de crecimiento tráfico vehicular.
El factor de crecimiento tráfico vehicular lo obtenemos con la siguiente formula.
𝑮𝑭 =(𝟏 + 𝐫)𝒏 − 𝟏
𝐋𝐍 (𝟏 + 𝐫)
Valores de GF
Livianos 29,56
Buses 24,51
Camiones 25,16
4.7.8 Porcentajes de Buses y Camiones
Por medio de la tabla de vehículos sin livianos obtenemos la sumatoria del % de
buses y camiones
Sumatoria de % de buses = 0,086471299
Sumatoria de % de camiones = 0,310194862
Una vez obtenido los valores de los parámetros necesarios para el cálculo de los
ESAL´S aplicamos la fórmula y tenemos los siguientes resultados:
ESAL’s = TPDA*365*Fc*Fd*FC*GF*TKS
ESAL’s Buses = 482.732,07
ESAL’s camiones = 1.777.627,82
ESAL’s Total = 2.260.360 Ejes Equivalentes
49
4.8. Diseño de Pavimento Flexible.
Una vez conocidos los estudios del tráfico y las condiciones en que se encuentra
la estructura del pavimento flexible de la vía Febres Cordero – San José del Tambo
se estima desarrollar un diseño de pavimento flexible.
4.10.1. Parámetros de Diseño.
Los parámetros de diseño son los citados a continuación:
Confiabilidad. (R) y Desviación Estándar Normalizada. (Zr).
Desviación Estándar. (So).
Módulo Resiliente. (Mr.).
Coeficiente de Drenaje. (Cd).
Nivel de serviciabilidad.
4.10.1.1. Confiabilidad (R) y Desviación Estándar Normalizada
(Zr).
Con este parámetro se trata de estar en un cierto grado de seguridad con la
función de cumplir con la vida útil del diseño.
50
Tabla 21 - Niveles de confiabilidad.
Fuente: AASTHO 93
Elaborado por: Jonathan Carvajal B.
Tabla 22 - Valores de Zr para diversos grados de confiabilidad.
Fuente: AASTHO 93 Elaborado por: Jonathan Carvajal B.
Para nuestro estudio tomaremos una confiabilidad (R) de 80 y un valor Zr= -0.841
4.10.1.2. Desviación Estándar (So).
Es una medida de desviación de la población de valores obtenidos por la
AASHTO 93.
TIPO DE CAMINO Confiabilidad R
Zona Urbana Zona Rural
Autopistas 85 a 99,9 80 a 99,9
Arterias Principales 80 a 99 75 a 99
Colectoras 80 a 95 75 a 95
Locales 50 a 80 50 a 80
51
Tabla 23 - Desviación Estándar.
Fuente: AASTHO 93 Elaborado por: Jonathan Carvajal B.
Para nuestro diseño utilizaremos So= 0.45.
4.10.1.3. Módulo Resiliente (Mr).
Es una propiedad elástica de los suelos se ha considerado la utilización de las
siguientes ecuaciones en correlación con el Módulo Resiliente de Subrasante y el
porcentaje del CBR.
Para suelos finos:
Mᵣ =1500 x CBR; para CBR < 7.2% (psi)
Mᵣ =1500 x CBR 0.65; para CBR de 7.2 a 20% (psi)
Para suelos granulares:
Mᵣ =4326 x ln CBR + 241; para CBR mayores a 20% (psi)
Pavimento Flexible
En construcción Nueva
En sobre - capas
Desviación Estandar (So).
0.50
0.30 - 0.40
0.40 - 0.50
CONDICION DE DISEÑO
52
4.10.1.4. Coeficientes del Pavimento
Los coeficientes están establecidos para las diferentes capas de la estructura del
pavimento, según la AASTHO 93 los coeficientes son:
Tabla 26 - Coeficientes del Pavimento
Fuente: AASTHO 93 Elaborado por: Jonathan Carvajal B.
4.10.1.5. Coeficientes de Drenaje. (Cd).
Los coeficientes se basan en relación al efecto que tiene el agua sobre las
resistencias de los materiales de las distintas capas, lo que se desea es tener un
drenaje rápido de la estructura del pavimento.
Tabla 24 - Coeficientes del Drenaje
Fuente: AASTHO 93
Elaborado por: Jonathan Carvajal B.
CALIDAD DEL DRENAJE m
Excelente 1.2
Bueno 1
Regular 0.8
Pobre 0.6
Muy Pobre 0.4
COEFICIENTES DE DRENAJE
a1 a2 a3 a4
0,44
0,13
0,11
0,09Mejoramiento
Sub-base material granular
Base material triturado
Capa de rodadura
ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO
53
Utilizaremos para nuestro diseño un coeficiente de 0.80
4.10.1.6. Nivel de Serviciabilidad. (PSI).
El índice de suficiencia de un pavimento se define como la capacidad de servir al
tipo de tránsito para el cual ha sido diseñado.
En el diseño de pavimento se debe elegir la serviciabilidad inicial (Po) y final (Pt).
Po: Es función del diseño de pavimento y de la calidad de construcción.
Tabla 25 - Serviciabilidad inicial
Fuente: AASTHO 93
Elaborado por: Jonathan Carvajal B.
Pt: Es función de la categoría del camino.
Tabla 26 - Serviciabilidad final.
Fuente: AASTHO 93 Elaborado por: Jonathan Carvajal B.
Para nuestro proyecto se adoptara los valores de las tablas que son:
Po =4.2 serviciabilidad inicial.
RIGIDO 4,5
FLEXIBLE 4,2
TIPO DE PAVIMENTOSERVICIABILIDAD
INICIAL (Po)
54
Pt =2.5 serviciabilidad final.
Luego de obtener los valores de los parámetros realizamos la siguiente tabla para
proceder al diseño de pavimento.
4.10.2. Módulo Resiliente de la Subrasante (Mr)
Para obtener el módulo resiliente de la subrasante debemos conocer el CBR del
suelo, cuyos ensayos realizados al terreno natural de la vía Febres Cordero – San
José del Tambo posee un CBR = 4.10, mediante la siguiente tabla proporcionada
por la AASTHO podemos determinar su comportamiento.
Tabla 30 – Categoría de la subrasante
Fuente: AASTHO 93
Una vez obtenido el CBR de diseño de la subrasante aplicamos la siguiente
ecuación para determinar el módulo resiliente.
Mr = 1500 * 4.10
Mr = 6150 (psi)
En la siguiente tabla se muestra los módulos resiliente de la Carpeta de rodadura,
base, sub-base y mejoramiento obtenidos de los ábacos de la AASTHO.
55
Tabla 31 – Valores de Mr. y coeficientes estructural
MODULO RESILIENTE
unidades coeficiente de
capa
CAPA DE RODADURA a1 0,44 MODULO RESILIENTE DE LA BASE SEGÚN AASTHO 93 (Abaco) 28.500,00 Psi a2 0,13 MODULO RESILIENTE DE LA SUB BASE SEGÚN AASTHO 93 (Abaco) 14.950,00 Psi a3 0,11 MODULO RESILIENTE DE MATERIAL DE MEJORAMIENTO SEGÚN AASTHO 93 (Abaco) 12.900,00 Psi a4 0,090 MODULO RESILIENTE DE LA SUBRASANTE MEDIANTE EXPRESION: Mr. 1500 x CBR lb/pulg2
6.150,00 PSI
Elaborado por: Jonathan Carvajal
4.10.3 Calculo de los Números Estructurales.
Para el cálculo de los números estructurales de las diversas capas como son: la
base, sub-base y mejoramiento utilizaremos la ecuación general de la AASTHO`93
mediante el programa AASTHOPAV.
Ilustración 17 – Cálculo del número estructural de la base granular
Elaborado por: Jonathan Carvajal
56
Ilustración 18 – Cálculo del número estructural de la sub-base
Elaborado por: Jonathan Carvajal
De la misma manera se procede a realizar el cálculo del número estructural del
mejoramiento de la sub-rasante.
Ilustración 19 – Cálculo del número estructural del mejoramiento
Elaborado por: Jonathan Carvajal
57
Ilustración 20 – Cálculo del número estructural de la sub-rasante
Elaborado por: Jonathan Carvajal
Luego de haber calculado los números estructurales de cada capa realizamos el
diseño de pavimento como se lo muestra a continuación:
Tabla 32 – Estructura del pavimento
Elaborado por: Jonathan Carvajal
MaterialSN DE
DISEÑO
coeficiente
de capa
coeficiente
de drenaje
Calculado Corregido pulg cmcm pulg SN Parcial
capa de
rodadura -2,21
5,02 12,76 10,00 4,00 1,76 0,44 1,00
Base 80,00 28.500,00 2,21 0,62 5,96 15,14 15,00 6,00 0,62 0,13 0,80
Sub base 30,00 14.950,00 2,83 0,53 6,00 15,24 20,00 7,87 0,69 0,11 0,80
capa de
mejoramiento20,00 12.900,00 3,00 0,61 8,50 21,59 35,00 13,77 1,05 0,095 0,80
Subrasante 4,10 6.150,00 3,97 3,97
3,97 total 64,7 80,00 4,12
Cálculo de diseño de estructura de pavimento recomendado
CBRMODULO
RESILIENTE PSI
SN (TRANSITO) espesores calculados Espesores Diseño
58
CAPITULO V
ANALISIS DE RESULTADOS.
5.1. ANÁLISIS DE RESULTADOS DE LOS MATERIALES DEL
SUELO EXISTENTE.
5.1.2 BASE GRANULAR
Según la clasificación de suelo dada por el SUCS el material existente tomado
es GW (Grava bien graduada).
Según la granulometría del material tenemos Base clase 4 verificada mediante
tabla del MTOP.
Tabla 33 – Base clase 4
Fuente: MTOP.
Este material cuenta con un límite liquido = 26, limite plástico = 18, índice de
plasticidad igual a 8%, por lo que no cumple con la especificación del MTOP.
59
Después de haber realizado el ensayo de penetración y con el proctor modificado
se obtuvo un CBR del 58%, este valor no cumple con las especificaciones dadas
por el MTOP.
5.1.3 SUB-RASANTE.
Según la clasificación de suelo dada por el SUCS el material tomado es ML
(Limo) y por la AASTHO es un material A-7-6 (Suelo Arcilloso).
Este material cuenta con un límite liquido= 44, un límite plástico= 28 y un índice
de plasticidad igual a 16% por lo que no cumple con la especificación del MTOP
para terreno natural.
Después de haber realizado el ensayo de penetración y con el proctor modificado
se obtuvo un CBR del 4.10 %, este valor cumple con las especificaciones dadas por
el MTOP.
60
5.2. Conclusiones.
Se ha podido constatar que esta estructura no cuenta con una capa de sub-base
y de un mejoramiento de la subrasante, ya que está conformada por una base
granular y capa de rodadura.
De acuerdo a los resultados obtenidos de los ensayos realizados en el
laboratorio, podemos apreciar que el material base granular y la capa de rodadura
no cumple con las especificaciones del MTOP para un pavimento flexible.
El aumento del volumen del tránsito vehicular pesado en la actualidad, fue un
factor que apresuro el deterioro de la estructura del pavimento flexible.
A través del estudio de tráfico y el cálculo de los ESALS ya realizados podemos
obtener un nuevo diseño de pavimento flexible, con los materiales adecuados para
el buen funcionamiento de la vía, y que cumpla con las especificaciones del MTOP.
5.3. Recomendaciones.
Teniendo en cuenta la problemática que se está generando en la actualidad en
la vía Febres Cordero – San José del Tambo se realizan las siguientes
recomendaciones:
Para un buen funcionamiento de la vía, debe llevarse a cabo un control adecuado
en cuanto a calidad de materiales y de su uso a través de un buen diseño que
garantice su vida útil por parte de la fiscalización del proyecto.
61
Debe tomarse en consideración efectuar el desalojo de la carpeta asfáltica y de
la base granular existente debido a que no cumplen con las especificaciones
establecidas por el MTOP.
Realizar una construcción de una estructura de pavimento flexible diseñada con
una vida útil de 20 años con las medidas a continuación:
Carpeta Asfáltica = 10 cm
Base = 15 cm
Sub-base = 20 cm
Mejoramiento de la Sub-rasante = 35 cm.
62
5.4. BIBLIOGRAFÍA.
MONTEJO FONSECA, A. (2006). INGENIERÍA EN PAVIMENTOS.
ESPOL. (2011). Obtenido de
https://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/5153/5/8401.pdf
Esquer Martínez, J. (08 de 02 de 2013). Prezi. Obtenido de
https://prezi.com/cjpcww_rgib_/carpeta-asfaltica-exposicion/
Ing. María Angélica Veloz Aguirre. (2014).
Morales Rosales. (2007). Obtenido de https://sites.google.com/site/rafaleon4/2-0-
marco-teorico/2-2-marco-referencial
MTOP. (2002). Obtenido de http://www.obraspublicas.gob.ec/wp-
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2013_ConcursoPublico_StoDomingo-Esmeraldas-Especificaciones-
Tecnicas.pdf
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pavimentos.blogspot.com/2011/02/factor-de-camion.html
Pavimentos- Funciones de los materiales subrasante. (2009). Obtenido de
http://ingenieriacivilapuntes.blogspot.com/2009/05/pavimentos-funciones-
de-los-materiales.html
63
Sánchez Sabogal , F., & Campagnoli Martínez, S. (2016). Pavimentos Asfálticos de
Carreteras. Escuela Colombiana de Ingeniería.
Universidad Central del Ecuador. (2014). Obtenido de
http://www.dspace.uce.edu.ec/bitstream/25000/2559/1/T-UCE-0011-87.pd
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http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/1620/9/CAP%208.%20PAVI
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Universidad Politecnica Salesiana de Quito. (2011).
Universidad Técnica Particular De Loja. (03 de 06 de 2009). Obtenido de
https://es.slideshare.net/UCGcertificacionvial/elementos-que-constituyen-
un-pavimentosemana-12-1527479
1
ANEXOS I
2
CONTEO DE TRÁFICO
3
ESTACION 1: DIA CONTEO: FECHA: 3 DE AGOSTO 2017
DIRECCION:
Automóvil Camioneta Buseta Bus C2P C2G C3 C3-S1 C2-S1 C2-S2 C3-S2 C3-S3
06h00 07h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
07h00 08h00 10 12 1 2 4 3 3 0 0 0 0 0 35
08h00 09h00 7 12 1 2 4 4 5 0 0 0 0 0 35
09h00 10h00 11 10 1 4 2 6 6 0 0 0 0 0 40
10h00 11h00 8 11 0 3 3 3 7 0 0 0 0 1 36
11h00 12h00 5 12 1 2 10 4 4 0 0 0 0 2 40
12h00 13h00 10 19 1 4 6 5 3 0 0 0 0 0 48
13h00 14h00 9 11 0 3 3 5 4 0 0 0 0 0 35
14h00 15h00 7 11 1 3 2 5 2 0 0 0 0 0 31
15h00 16h00 8 10 1 2 4 2 2 0 0 0 0 0 29
16h00 17h00 10 14 0 2 6 1 1 0 0 0 0 0 34
17h00 18h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
18h00 19h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
19h00 20h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
20h00 21h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
21h00 22h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
22h00 23h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
23h00 24h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
24h00 01h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
01h00 02h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
02h00 03h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
03h00 04h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
04h00 05h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
05h00 06h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Suman 85 122 7 27 44 38 37 0 0 0 0 3 363
HORA
LIVIANOS BUSES CAMIONES
TOTAL
VIA FEBRES CORDERO - SAN JOSE DEL TAMBO
CONTEO DE TRAFICO
ESTUDIO DE TRÁFICO VIA FEBRES CORDERO - SAN JOSÉ DEL TAMBO ENTRE LAS ABSCISA 0+400 HASTA LA 1+200
VARIACION HORARIA DEL VOLUMEN DE TRANSITO
JUEVES
4
ESTACION 1: DIA CONTEO:
DIRECCION:
Automóvil Camioneta Buseta Bus C2P C2G C3 C3-S1 C2-S1 C2-S2 C3-S2 C3-S3
06h00 07h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
07h00 08h00 11 13 0 2 5 6 3 0 0 0 0 0 40
08h00 09h00 6 15 2 3 2 8 3 0 0 0 0 0 39
09h00 10h00 8 13 1 4 4 10 6 0 0 0 0 0 46
10h00 11h00 7 11 0 3 5 7 11 0 0 0 0 2 46
11h00 12h00 8 11 1 2 5 2 2 0 0 0 0 0 31
12h00 13h00 5 13 0 2 4 4 1 0 0 0 0 0 29
13h00 14h00 12 21 0 4 6 7 8 0 0 0 0 0 58
14h00 15h00 12 28 1 3 7 6 1 0 0 0 0 1 59
15h00 16h00 12 20 1 2 6 4 1 0 0 0 0 0 46
16h00 17h00 6 14 0 2 4 2 1 0 0 0 0 0 29
17h00 18h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
18h00 19h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
19h00 20h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
20h00 21h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
21h00 22h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
22h00 23h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
23h00 24h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
24h00 01h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
01h00 02h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
02h00 03h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
03h00 04h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
04h00 05h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
05h00 06h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Suman 87 159 6 27 48 56 37 0 0 0 0 3 423
HORA
LIVIANOS BUSES CAMIONES
TOTAL
VIA FEBRES CORDERO - SAN JOSE DEL TAMBO
CONTEO DE TRAFICO
ESTUDIO DE TRÁFICO VIA FEBRES CORDERO - SAN JOSÉ DEL TAMBO ENTRE LAS ABSCISA 0+400 HASTA LA 1+200
VARIACION HORARIA DEL VOLUMEN DE TRANSITO
Viernes FECHA: 4 DE AGOSTO 2017
5
ESTACION 1: DIA CONTEO:
DIRECCION:
Automóvil Camioneta Buseta Bus C2P C2G C3 C3-S1 C2-S1 C2-S2 C3-S2 C3-S3
06h00 07h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
07h00 08h00 6 7 0 2 5 2 2 0 0 0 0 0 24
08h00 09h00 6 7 0 2 4 6 0 0 0 0 0 0 25
09h00 10h00 13 22 2 4 4 4 4 0 0 0 0 0 53
10h00 11h00 10 14 0 4 4 4 3 0 0 0 0 2 41
11h00 12h00 8 19 0 2 4 3 0 0 0 0 0 0 36
12h00 13h00 8 7 0 4 3 0 0 0 0 0 0 0 22
13h00 14h00 7 11 1 2 6 0 0 0 0 0 0 0 27
14h00 15h00 13 30 1 3 5 3 1 0 0 0 0 1 57
15h00 16h00 13 18 0 3 3 2 1 0 0 0 0 1 41
16h00 17h00 8 11 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 21
17h00 18h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
18h00 19h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
19h00 20h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
20h00 21h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
21h00 22h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
22h00 23h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
23h00 24h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
24h00 01h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
01h00 02h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
02h00 03h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
03h00 04h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
04h00 05h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
05h00 06h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Suman 92 146 4 28 38 24 11 0 0 0 0 4 347
GYE-SAN CARLOS
CONTEO DE TRAFICO
ESTUDIO DE TRÁFICO VIA FEBRES CORDERO - SAN JOSÉ DEL TAMBO ENTRE LAS ABSCISA 0+400 HASTA LA 1+200
VARIACION HORARIA DEL VOLUMEN DE TRANSITO
PARADERO ACAPULCO Viernes FECHA: 5 de Agosto 2017
HORA
LIVIANOS BUSES CAMIONES
TOTAL
6
ESTACION 1: DIA CONTEO:
DIRECCION:
Automóvil Camioneta Buseta Bus C2P C2G C3 C3-S1 C2-S1 C2-S2 C3-S2 C3-S3
06h00 07h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
07h00 08h00 3 6 0 1 3 1 1 0 0 0 0 0 15
08h00 09h00 6 8 1 2 4 1 0 0 0 0 0 0 22
09h00 10h00 6 6 0 3 6 1 0 0 0 0 0 0 22
10h00 11h00 10 6 0 2 2 0 1 0 0 0 0 0 21
11h00 12h00 9 8 1 3 6 1 1 0 0 0 0 0 29
12h00 13h00 14 10 0 3 6 0 0 0 0 0 0 0 33
13h00 14h00 14 10 0 2 2 0 0 0 0 0 0 0 28
14h00 15h00 14 8 1 2 4 1 1 0 0 0 0 0 31
15h00 16h00 11 10 0 2 1 0 0 0 0 0 0 0 24
16h00 17h00 15 11 1 0 3 1 0 0 0 0 0 0 31
17h00 18h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
18h00 19h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
19h00 20h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
20h00 21h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
21h00 22h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
22h00 23h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
23h00 24h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
24h00 01h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
01h00 02h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
02h00 03h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
03h00 04h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
04h00 05h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
05h00 06h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Suman 102 83 4 20 37 6 4 0 0 0 0 0 256
HORA
LIVIANOS BUSES CAMIONES
TOTAL
GYE-SAN CARLOS
CONTEO DE TRAFICO
ESTUDIO DE TRÁFICO VIA FEBRES CORDERO - SAN JOSÉ DEL TAMBO ENTRE LAS ABSCISA 0+400 HASTA LA 1+200
VARIACION HORARIA DEL VOLUMEN DE TRANSITO
PARADERO ACAPULCO Viernes FECHA: 6 de agosto 2017
7
NOMBRE:
PROYECTO :
Estacion :
Carriles : 2 Factor mensual = 0,974
Pavimento: Flexible factor dario = 1,092
CAMIONES PESADOS
Automóvil Camioneta Buseta Bus 2DA 2DB T3 T3-S2 T3-S3
03/08/2017 jueves 85 122 7 27 44 38 37 0 3 363
04/08/2017 viernes 87 159 6 27 48 56 37 0 3 423
05/08/2017 sábado 92 146 4 28 38 24 11 0 4 347
06/08/2017 Domingo 102 83 4 20 37 6 4 0 0 256
366 510 21 102 167 124 89 0 10 1389
89,0 133,0 6,0 26,0 44,0 38,0 29,0 0,0 3,0 368
24,18% 36,14% 1,63% 7,07% 11,96% 10,33% 7,88% 0,00% 0,82% 100%
95 141 6 28 47 40 31 0 3 391
24,18% 36,14% 1,63% 7,07% 11,96% 10,33% 7,88% 0,00% 0,82% 100%
123,1 183,9 8,3 35,9 60,8 52,5 40,1 0,0 4,1 509
24,18% 36,14% 1,63% 7,07% 11,96% 10,33% 7,88% 0,00% 0,82% 100%
100%8,7% 31,0%
TOTAL
T.P.D.S.
% T.P.D.S.
TPDA actual
% TPDA actual
TPDA asignado
%TPDA asignado
% 60,3%
FECHADIA DE LA
SEMANA
BUSES CAMIONES LIVIANOS
TOTAL
LIVIANOS
Condensado en dos direcciones
Vía Febres Cordero - San José del Tambo (0+400 - 1+200)
Carvajal Burgos Jonathan
Paradero de buses
8
Año nCrec.% Livianos Crec.% Buses Crec.% Pesados Crec.% Extrapesados Total
2017 3,75 307 1,99 44 2,24 152 2,24 4 509
2018 1 3,75 318,51 1,99 44,88 2,24 155,40 2,24 4,09 522,88
2019 2 3,75 330,46 1,99 45,77 2,24 158,89 2,24 4,18 539,29
2020 3 3,37 341,59 1,80 46,59 2,02 162,10 2,02 4,27 554,55
2021 4 3,37 353,10 1,80 47,43 2,02 165,37 2,02 4,35 570,26
2022 5 3,37 365,00 1,80 48,28 2,02 168,71 2,02 4,44 586,44
2023 6 3,37 377,31 1,80 49,15 2,02 172,12 2,02 4,53 603,11
2024 7 3,37 390,02 1,80 50,04 2,02 175,59 2,02 4,62 620,27
2025 8 3,06 401,95 1,63 50,85 1,84 178,83 1,84 4,71 636,34
2026 9 3,06 414,25 1,63 51,68 1,84 182,12 1,84 4,79 652,85
2027 10 3,06 426,93 1,63 52,53 1,84 185,47 1,84 4,88 669,80
2028 11 3,06 439,99 1,63 53,38 1,84 188,88 1,84 4,97 687,23
2029 12 3,06 453,46 1,63 54,25 1,84 192,36 1,84 5,06 705,13
2030 13 3,06 467,33 1,63 55,14 1,84 195,89 1,84 5,16 723,52
2031 14 3,06 481,64 1,63 56,04 1,84 199,50 1,84 5,25 742,42
2032 15 3,06 496,37 1,63 56,95 1,84 203,17 1,84 5,35 761,84
2033 16 3,06 511,56 1,63 57,88 1,84 206,91 1,84 5,44 781,79
2034 17 3,06 527,22 1,63 58,82 1,84 210,72 1,84 5,55 802,30
2035 18 3,06 543,35 1,63 59,78 1,84 214,59 1,84 5,65 823,37
2036 19 3,06 559,98 1,63 60,75 1,84 218,54 1,84 5,75 845,02
2037 20 3,06 577,11 1,63 61,74 1,84 222,56 1,84 5,86 870,00
TIPO DE VEHICULOS
TRAFICO FUTURO
9
Cálculo de diseño de estructura de pavimento recomendado
Material
CBR MODULO
RESILIENTE PSI
SN (TRANSITO) espesores calculados
Espesores Diseño
SN DE DISEÑO
coeficiente de capa
coeficiente de drenaje
Calculado Corregido pulg cm cm pulg SN Parcial
capa de rodadura - 2,21
5,02 12,76 10,00 4,00 1,76 0,44 1,00
Base 80,00 28.500,00 2,21 0,62 5,96 15,14 15,00 6,00 0,62 0,13 0,80
Sub base 30,00 14.950,00 2,83 0,53 6,00 15,24 20,00 7,87 0,69 0,11 0,80
capa de mejoramiento 20,00 12.900,00 3,00 0,61 8,50 21,59 35,00 13,77 1,05 0,095 0,80
Subrasante 4,10 6.150,00 3,97 3,97
3,97 total 64,7 80,00 4,12
SN Transito SN DE
DISEÑO
3,97 ≤ 4,12
10
ANEXOS II
11
ENSAYOS DE LABORATORIO.
12
13
14
15
FECHA: Agosto 2017
Peso
en Agua Ww
gramos. Recipiente.
Peso seco. Ws
Contenido de agua. w
Peso
en Agua Ww
gramos. Recipiente.
Peso seco. Ws
Contenido de agua. w
Peso
en Agua Ww
gramos. Recipiente.
Peso seco. Ws
Contenido de agua. w
PERFORACION:
MUESTRA Nº 1
PROYECTO: EVALUACION DEL ESTADO ACTUAL DE LA CARPETA ASFALTICA
Recipiente + peso seco. 935,00
21,00
254,00
RECIPIENTE Nº T1
Recipiente + peso humedo 956,00
681,00
3,08%
MUESTRA Nº 2
488,80
23,32%
Recipiente + peso seco. 536,00
114,00
47,20
RECIPIENTE Nº T3
Recipiente + peso humedo 650,00
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL.FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS.
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
Laboratorio "ING. DR. ARNALDO RUFFILI".
CONTENIDO DE HUMEDAD.
Ubicación: Vía Febres Cordero - San Jose del Tambo, Provincia de los Ríos
ABSCISA: 0+800
Recipiente + peso humedo
Recipiente + peso seco.
MUESTRA Nº
RECIPIENTE Nº
16
Profundidad: 0,38 m. Muestra: 1 base
1 2 3 4
X 65 50
11,65 12,30 13,00
Peso en 10,95 11,30 11,85
gramos. Ww 0,70 1,00 1,15
7,70 7,80 7,87
Ws 3,25 3,50 3,98
Contenido de humedad. W 21,5 28,6 28,9
28 18 9
WL: 26,33 %
WP: 18,33 %
IP: 8,00%
1 2 3 4
M 13 G
6,84 6,84 6,81
Peso en 6,30 6,32 6,29
gramos. Ww 0,54 0,52 0,52
3,45 3,43 3,41
Ws 2,85 2,89 2,88
18,95 17,99 18,06
Recipiente.
Peso seco.
Contenido de agua.
Limite plastico. 18,33
Agua.
Recipiente + peso humedo.
Recipiente + peso seco.
Agua.
Recipiente.
Peso seco.
Numero de golpes.
LIMITE PLASTICO.
PASO Nº 40
RECIPIENTE Nº
Recipiente + peso humedo.
Recipiente + peso seco.
RECIPIENTE Nº
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILFACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
Laboratorio "Ing. Dr. Arnaldo Ruffilli"
ENSAYO DE LIMITE LIQUIDO Y PLASTICO.Proyecto: EVALUACION DEL ESTADO ACTUAL DE LA CARPETA ASFALTICA
Localizacion:Vía Febres Cordero - San Jose del Tambo, Provincia de los Ríos ABSCISA: 0 + 800
Fecha: Agosto-2017
LIMITE LIQUIDO.
PASO Nº 40
20,0
30,0
40,0
50,0
5 10 15 20 25 30 35 40
Co
nte
nid
o d
eH
um
ed
ad %
Número de golpes
17
m³ MUESTRA N°:
kg PROYECTO:
LOCALIZACION:
Cm N° gr. gr. gr. gr. gr. % kg. kg. kg. kg/m
EN 8 238,20 230,80 24,80 7,40 206,00 3,6 11,38 4,86 1,036 4,69 2172
75 K 208,00 199,10 23,70 8,90 175,40 5,1 11,53 5,01 1,051 4,77 2207
150 L 266,30 249,90 24,40 16,40 225,50 7,3 11,54 5,02 1,073 4,68 2167
225 PO 235,70 217,40 24,00 18,30 193,40 9,5 11,42 4,90 1,095 4,48 2072
3,6 %
5,1 %
2207 kg/m³
PROF 0.00 -0,38 Wi Wo
3,6 5,1
1
TITULACION
VIA FEBRES CORDERO - SAN JOSE DEL TAMBO
2500 gr
FECHA: Septiembre -2017
PRUEBA PROCTORUNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
LABORATORIO "Ing. Dr. ARNALDO RUFFILLI"VOLUMEN DEL CILINDRO: 0,00216000PESO DEL CILINDRO: 6,52NUMERO DE GOLPES POR CAPA: 25
DENSIDAD SECA
NUMERO DE CAPAS: 5
CANTIDAD DE AGUA RECIPIENTE
PESO TIERRA
HÚMEDAD +
RECIPIENTE
PESO TIERRA SECA
+ RECIPIENTE
PESO DE
RECIPIENTEPESO DE AGUA PESO SECO W
PESO TIERRA
HÚMEDAD +
CILINDRO
PESO TIERRA
HÚMEDAD W1+ (W/100)
PESO TIERRA SECA
Ws
CONTENIDO NATURAL DE HUMEDAD:
CONTENIDO OPTIMO DE HUMEDAD:
DENSIDAD SECA MÁXIMA:
Muestra N° #1
3,6; 2172
5,1; 2207
7,3; 2167
9,5; 2072
2000
2040
2080
2120
2160
2200
2240
3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0
DE
NS
IDA
D K
G/M
3
PORCENTAJE DE HUMEDAD 1/1
PROCTOR MODIFICADO
18
Vol.del Espec.(m3) 0,002142
TIPO DE MATERIAL:
FECHA : septiembre 2017
FUENTE DEL MATERIAL: base
PROF: 0.00 - 0,38
12 Golpes 25 Golpes 56 Golpes
Recipiente N° #3 #2 #5
Wh + Recipiente. 95,80 97,90 79,30
Ws + Recipiente. 92,00 94,30 75,90
Ww 3,80 3,60 3,40
Wrecipiente 22,90 23,70 13,40
Wseco 69,10 70,60 62,50
W% (porcentaje de humedad) 5,50 5,10 5,44
13606,00 12897,00 13342,00
9171,00 8298,00 8415,00
Wh 4435,00 4599,00 4927,00
Ws 4203,82 4375,87 4672,80
W% 5,50 5,10 5,44
dh 2070,49 2147,06 2300,19ds 1962,6 2042,89 2182
12 Golpes 25 Golpes 56 Golpes
Recipiente N° X x745 j
Wh + Recipiente. 106,00 90,10 98,50
Ws + Recipiente. 101,70 86,20 94,70
Ww 4,30 3,90 3,80
Wrecipiente 24,60 16,90 16,00
Wseco 77,10 69,30 78,70
W% (porcentaje de humedad) 5,58 5,63 4,83
13940,00 13120,00 13437,00
9171,00 8298,00 8415,00
Wh 4769,00 4822,00 5022,00
Ws 4517,07 4565,09 4790,68
W% 5,58 5,63 4,83
dh 2226,42 2251,17 2344,54ds 2108,81 2131,23 2236,55
LECTURA INICIAL 0,000 0,000 0,002
24 horas 0,001 0,001 0,002
0,003 0,001 0,002
0,003 0,003 0,002
% 0,08 0,08 0,00
% 12 Golpes 25 Golpes 56 Golpes
ds 1963 2043 2182
ANTES DE LA INMERSIÓN
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
Laboratorio de Suelos y Materiales Ing. Dr. Arnaldo Ruffilli
Av. Kennedy S/N y Av. Delta - Tel. 2 281037 Cel. 098 282897
C.B.R. - DENSIDADESPROYECTO:
Peso de Molde
HU
ME
DA
D
Peso de Molde + Suelo Húmedo
Peso de Molde
Peso del Suelo Húmedo.
Peso del Suelo Seco.
Conetido de agua=Wh / 1+ 0,01W%
Densidad Húmeda= Wh/Volum.
Densidad Seca= Dh / 1+ 0,01W%.
DESPUES DE LA INMERSIÓN
HU
ME
DA
D
Peso de Molde + Suelo Húmedo
Densidad Seca.
Peso del Suelo Húmedo.
Peso del Suelo Seco.
Conetido de agua=Wh / 1+ 0,01W%
Densidad Húmeda= Wh/Volum.
Densidad Seca= Dh / 1+ 0,01W%.
% DE HINCHAMIENTO
48 horas
72 horas
96 horas
HINCHAMIENTO
C.B.R.
19
FECHA:
PESO DE MOLDE: VOL. DEL MOLDE: 0,00232
No. GOLPES POR CAPA: 12 No. DE CAPAS: 5
PESO DEL MARTILLO: 10 Lbs. ALTURA DE CAIDA: 18 pulg.
1 2 3 1 2 3
CARGA DE PENETRACION Kg
1.27 mm (0.05") 259 598 1346 118 272 612
2.54 mm (0.10") 519 898 1995 236 408 907
5.08 mm (0.20") 1177 1925 3300 535 875 1500
7.62 mm (0.30") 1915 3042 4539 871 1383 2063
10.16 mm (0.40") 2673 3840 5623 1215 1746 2556
12.70 mm (0.50") 3232 4569 6701 1469 2077 3046
1 2 3 1 2 3
CARGA DE UNITARIA Lbs/plg2
CARGA UNITARIA Kg/cm2
0 mm (0,0") 0 0 0 0 0 0
1,27 mm (0.05") 86,46 199,50 448,80 6,09 14,06 31,62
2,54 mm (0.10") 172,90 299,27 664,99 12,18 21,09 46,85
5,08 mm (0.20") 392,36 641,73 1100,00 27,64 45,21 77,50
7,62 mm (0.30") 638,40 1014,13 1512,87 44,98 71,45 106,59
10,16 mm (0.40") 891,00 1280,13 1874,40 62,78 90,19 132,07
12,7 mm (0.50") 1077,30 1522,86 2233,73 75,90 107,30 157,38
0,1 Pulg 0,2 Pulg
12 12,18 27,64
25 21,09 45,21
56 46,85 77,50
12 17,40 26,33
25 30,12 43,06
56 66,93 73,81
PROYECTO:
MOLDE No.:
C.B.R.
UNIVESIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
LABORATORIO " ING. DR. ARNALDO RUFFILLI"
ENSAYO DE CBR (PENETRACIÓN)7/9/2017
No. DE ENSAYOCARGA DE PENETRACION Lb
No. DE ENSAYO
No. GolpesEsfuerzo Penetración
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
0 2,54 5,08 7,62 10,16 12,7 15,24
Car
ga u
nit
aria
Kg/
cm2
Penetración en mm.
20
FECHA:
2207,00
2096,65 95% PROCTOR
C. B. R. = 58 %
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILFACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
PROCTOR - C.B.R.
0,1 de Penetración 0,2 de Penetración
PROCTOR MODIFICADO C. B. R. =43%
95% del Proctor Modificado
1950
2000
2050
2100
2150
2200
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00
DE
NS
IDA
D
CBR
CBR - 1"
1950
2000
2050
2100
2150
2200
0,00 20,00 40,00 60,00 80,00
CBR PARA 2''
3,6; 2172
5,1; 2207
7,3; 2167
9,5; 2072
1950
2000
2050
2100
2150
2200
2250
3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0
DE
NS
IDA
D K
G/M
3
PORCENTAJE DE HUMEDAD 1/1
PROCTOR MODIFICADO
21
22
Profundidad: 1.50 m. Muestra: 2 subrasante
1 2 3 4
35 28 O
15,30 12,00 12,08
Peso en 14,00 10,73 10,80
gramos. Ww 1,30 1,27 1,28
10,90 7,80 8,06
Ws 3,10 2,93 2,74
Contenido de humedad. W 41,9 43,3 46,7
40 20 11
WL: 44,00 %
WP: 27,51 %
IP: 16,49%
1 2 3 4
W 50 21
8,50 8,25 8,10
Peso en 7,40 7,20 7,09
gramos. Ww 1,10 1,05 1,01
3,40 3,35 3,45
Ws 4,00 3,85 3,64
27,50 27,27 27,75
Operado por: Laboratorista Verificado por:
Recipiente.
Peso seco.
Contenido de agua.
Limite plastico. 27,51
Observaciones:
Agua.
Recipiente + peso humedo.
Recipiente + peso seco.
Agua.
Recipiente.
Peso seco.
Numero de golpes.
LIMITE PLASTICO.
PASO Nº 40
RECIPIENTE Nº
Recipiente + peso humedo.
Recipiente + peso seco.
RECIPIENTE Nº
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILFACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
Laboratorio "Ing. Dr. Arnaldo Ruffilli"
ENSAYO DE LIMITE LIQUIDO Y PLASTICO.Proyecto: EVALUACION DEL ESTADO ACTUAL DE LA CARPETA ASFALTICA
Localizacion:Vía Febres Cordero - San Jose del Tambo, Provincia de los Ríos ABSCISA: 0 + 800
Fecha: agosto-2017
LIMITE LIQUIDO.
20,0
30,0
40,0
50,0
5 10 15 20 25 30 35 40
Co
nte
nid
o d
eH
um
ed
ad
%
Número de golpes
23
MUESTRA N°: FECHA:
PROYECTO:
LOCALIZACION:
Cm N° gr. gr. gr. gr. gr. % kg. kg. kg. kg/m
EN XA 387,24 369,28 30,45 17,96 338,83 5,30 10,47 3,95 1,053 3,75 1736,65
60 1 349,52 332,86 45,24 16,66 287,62 5,79 10,51 3,99 1,058 3,77 1746,08
120 f 285,31 270,15 32,21 15,16 237,94 6,37 10,54 4,02 1,064 3,78 1749,64
180 E 197,23 184,21 43,80 13,02 140,41 9,27 10,56 4,04 1,093 3,70 1711,65
5,30 %
6,37 %
1749,64 kg/m³
PROF 0,38-1,50 Wi Wo Ip
5,30 6,37
DENSIDAD SECA MÁXIMA:
Muestra N° #2
1+ (W/100)PESO TIERRA SECA
WsDENSIDAD SECA
CONTENIDO NATURAL DE HUMEDAD:
CONTENIDO OPTIMO DE HUMEDAD:
NUMERO DE CAPAS: 5
CANTIDAD DE AGUA RECIPIENTE
PESO TIERRA
HÚMEDAD +
RECIPIENTE
PESO TIERRA SECA
+ RECIPIENTE
PESO DE
RECIPIENTEPESO DE AGUA PESO SECO W
PESO TIERRA
HÚMEDAD +
CILINDRO
PESO TIERRA
HÚMEDAD W
2500 gr
PESO DEL CILINDRO: 6,52NUMERO DE GOLPES POR CAPA: 25
TITULACIONkg
VIA FEBRES CORDERO - SAN JOSE DEL TAMBO
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
LABORATORIO "Ing. Dr. ARNALDO RUFFILLI"VOLUMEN DEL CILINDRO: 0,00216000 sep-17
PRUEBA PROCTOR
2m³
5,30; 1736,65
5,79; 1746,08
6,37; 1749,64
9,27; 1711,65
1710,00
1720,00
1730,00
1740,00
1750,00
1760,00
5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50 8,00 8,50 9,00 9,50 10,00
DEN
SID
AD
KG
/M3
PORCENTAJE DE HUMEDAD 1/1
Título del gráfico
24
Vol.del Espec.(m3) 0,00231
TIPO DE MATERIAL:
FECHA : septiembre 2017
FUENTE DEL MATERIAL:
PROF: 0,38 - 1,50
12 Golpes 25 Golpes 56 Golpes
Recipiente N° #3 #2 #5
Wh + Recipiente. 118,56 105,48 102,50
Ws + Recipiente. 110,20 99,25 96,35
Ww 8,36 6,23 6,15
Wrecipiente 22,14 23,50 22,40
Wseco 88,06 75,75 73,95
W% (porcentaje de humedad) 9,49 8,22 8,32
11675,35 12565,90 13622,50
8560,40 8456,25 8650,20
Wh 3114,95 4109,65 4972,30
Ws 2844,87 3797,34 4590,53
W% 9,49 8,22 8,32
dh 1348,46 1779,07 2152,51ds 1231,55 1643,87 1987,24
12 Golpes 25 Golpes 56 Golpes
Recipiente N° X x745 j
Wh + Recipiente. 130,55 127,35 119,20
Ws + Recipiente. 121,30 119,54 111,50
Ww 9,25 7,81 7,70
Wrecipiente 30,56 26,50 19,50
Wseco 90,74 93,04 92,00
W% (porcentaje de humedad) 10,19 8,39 8,37
12068,05 12948,25 13892,65
8560,40 8650,70 8745,20
Wh 3507,65 4297,55 5147,45
Ws 3183,16 3964,74 4749,90
W% 10,19 8,39 8,37
dh 1518,46 1860,41 2228,33ds 1377,99 1716,34 2056,24
LECTURA INICIAL 0,041 0,168 0,152
24 horas 0,092 0,185 0,165
0,116 0,241 0,192
0,116 0,241 0,192
% 1,88 1,83 1,00
% 12 Golpes 25 Golpes 56 Golpes
ds 1232 1644 1987Densidad Seca.
Peso del Suelo Húmedo.
Peso del Suelo Seco.
Conetido de agua=Wh / 1+ 0,01W%
Densidad Húmeda= Wh/Volum.
Densidad Seca= Dh / 1+ 0,01W%.
% DE HINCHAMIENTO
48 horas
72 horas
96 horas
HINCHAMIENTO
C.B.R.
Peso de Molde
HU
ME
DA
D
Peso de Molde + Suelo Húmedo
Peso de Molde
Peso del Suelo Húmedo.
Peso del Suelo Seco.
Conetido de agua=Wh / 1+ 0,01W%
Densidad Húmeda= Wh/Volum.
Densidad Seca= Dh / 1+ 0,01W%.
DESPUES DE LA INMERSIÓN
HU
ME
DA
D
Peso de Molde + Suelo Húmedo
ANTES DE LA INMERSIÓN
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
Laboratorio de Suelos y Materiales Ing. Dr. Arnaldo Ruffilli
Av. Kennedy S/N y Av. Delta - Tel. 2 281037 Cel. 098 282897
C.B.R. - DENSIDADESPROYECTO:
25
PROYECTO: FECHA:
MOLDE No.: PESO DE MOLDE: VOL. DEL MOLDE: 0,00232
No. GOLPES POR CAPA: 12 No. DE CAPAS: 5
PESO DEL MARTILLO: 10 Lbs. ALTURA DE CAIDA: 18 pulg.
1 2 3 1 2 3
CARGA DE PENETRACION Kg
1.27 mm (0.05") 22 132 154 10 60 70
2.54 mm (0.10") 31 176 264 14 80 120
5.08 mm (0.20") 51 220 495 23 100 225
7.62 mm (0.30") 66 231 550 30 105 250
10.16 mm (0.40") 77 242 583 35 110 265
12.70 mm (0.50") 88 275 627 40 125 285
1 2 3 1 2 3
CARGA DE UNITARIA Lbs/plg2
CARGA UNITARIA Kg/cm2
0 mm (0,0") 0 0 0 0 0 0
1,27 mm (0.05") 7,33 44,00 51,33 0,52 3,10 3,62
2,54 mm (0.10") 10,27 58,67 88,00 0,72 4,13 6,20
5,08 mm (0.20") 16,87 73,33 165,00 1,19 5,17 11,63
7,62 mm (0.30") 22,00 77,00 183,33 1,55 5,43 12,92
10,16 mm (0.40") 25,67 80,67 194,33 1,81 5,68 13,69
12,7 mm (0.50") 29,33 91,67 209,00 2,07 6,46 14,73
0,1 Pulg 0,2 Pulg
12 0,72 1,19
25 4,13 5,17
56 6,20 11,63
12 1,03 1,13
25 5,91 4,92
56 8,86 11,07
C.B.R.
UNIVESIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
LABORATORIO " ING. DR. ARNALDO RUFFILLI"
ENSAYO DE CBR (PENETRACIÓN)1/9/2017
No. DE ENSAYOCARGA DE PENETRACION Lb
No. DE ENSAYO
No. GolpesEsfuerzo Penetración
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 2,54 5,08 7,62 10,16 12,7 15,24
Car
ga u
nit
aria
Kg/
cm2
Penetración en mm.
26
FECHA:
1749,64
1662,15 95% PROCTOR
C. B. R. = 4,10 %
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILFACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
PROCTOR - C.B.R.
0,1 de Penetración 0,2 de Penetración
PROCTOR MODIFICADO C. B. R. =5,50%
95% del Proctor Modificado
5,30; 1736,65
5,79; 1746,08
6,37; 1749,64
9,27; 1711,65
1710,00
1715,00
1720,00
1725,00
1730,00
1735,00
1740,00
1745,00
1750,00
1755,00
1760,00
5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00
DEN
SID
AD
KG
/M3
PORCENTAJE DE HUMEDAD 1/1
PROCTOR MODIFICADO
1200,00
1300,00
1400,00
1500,00
1600,00
1700,00
1800,00
1900,00
2000,00
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00
DEN
SID
AD
CBR
CBR - 1"
1200,00
1300,00
1400,00
1500,00
1600,00
1700,00
1800,00
1900,00
2000,00
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00
CBR PARA 2''
27
ANEXO III
28
ENSAYOS DE ASFALTO
Profundidad :
Muestra : 1
Descripcion del Material : ASFALTO Abscisa :
%Retenido %Pasante
Acumulado Acumulado
3
2"
1 1/2"
1" 0 0,00 0,00 100,00
3/4" 0 0,00 0,00 100,00
1/2" 41,6 9,90 9,90 90,10
3/8" 37,2 8,86 18,76 81,24
1/4" 57,3 13,64 32,40 67,60
No.4 9,3 2,21 34,61 65,39
No.8 27,3 6,50 41,11 58,89
No.10
No.16 19,8 4,71 45,82 54,18
No.20
No.30 35,1 8,36 54,18 45,82
No.40
No.50 66,2 15,76 69,94 30,06
No.80
No.100 93,4 22,23 92,17 7,83
No.200 32,9 7,83 100,00 0,00
FONDO 100,00
TOTAL 420,1 100,00 %
Observaciones :
Especificaciones
Clasificacion AASHTO:
Localizacion: Vía Febres Cordero - San Jose del Tambo, Provincia de los Ríos
Fecha: Septiembre 2017
Tamiz Peso Parcial %Retenido
Proyecto: EVALUACION DEL ESTADO ACTUAL DE LA CARPETA ASFALTICA
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILFACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
Laboratorio "Ing. Dr. Arnaldo Ruffilli"
ANALISIS GRANULOMETRICO
29
Profundidad :
Muestra : 2
Descripcion del Material : ASFALTO Abscisa :
%Retenido %Pasante
Acumulado Acumulado
3
2"
1 1/2"
1" 0 0,00 0,00 100,00
3/4" 0 0,00 0,00 100,00
1/2" 76,1 15,16 15,16 84,84
3/8" 35,3 7,03 22,19 77,81
1/4" 61,5 12,25 34,44 65,56
No.4 13,7 2,73 37,17 62,83
No.8 30,3 6,04 43,21 56,79
No.10
No.16 19 3,78 46,99 53,01
No.20
No.30 34,1 6,79 53,79 46,21
No.40
No.50 88 17,53 71,32 28,68
No.80
No.100 106,8 21,27 98,59 1,41
No.200 37,2 7,41 100,00 0,00
FONDO 100,00
TOTAL 502 100,00 %
Especificaciones
Clasificacion AASHTO:
Localizacion: Vía Febres Cordero - San Jose del Tambo, Provincia de los Ríos
Fecha: Septiembre 2017
Tamiz Peso Parcial %Retenido
Proyecto: EVALUACION DEL ESTADO ACTUAL DE LA CARPETA ASFALTICA
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILFACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
Laboratorio "Ing. Dr. Arnaldo Ruffilli"
ANALISIS GRANULOMETRICO
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