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FACULTAD DE INGENIERIA

ESCULA ACADÉMICA DE INGENIERIA CIVIL

TEMA:

“MATERIALES PARA PAVIMENTOS”

DOCENTE:

Ing. Ricardo figueroa

CURSO:

PAVIMENTOS

INTEGRANTES:

Álvarez Sifuentes Angelo

Gaitán Elias Anthony

Huanilo Gonzales Yasir

Mendoza Manrique Alondra

Villanueva Pitman Belén

Inga Castro Anabel

NVO CHIMBOTE

2016

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INDICE

I. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 4

II. MARCO TEORICO……………………………………………………………………………………………….5

2.1. GEOSINTÉTICOS………………………………………………………………………………………………………5

2.1.1. Definición…………………………………………………………………………………………………….5

2.1.2. Tipos de geo sintéticos…………………………………………………………………………………5

a) Separación………………………..…………………………………………………………………………5

b) Filtración……………………………………………………………………………………………………..5

c) Drenado………………………………………………………………………………………………………6

d) Protección……………………………………………………………………………………………………7

e) Impermeabilizar………………………………………………………………………………………….7

f) Geomantas / biomantas / geoesteras………………………………………………………..7

g) Geoceldas…………………………………………………………………………………………………..8

2.1.3. Funciones…………………………………………………………………………………………………….…8

2.2. Material De Afirmado. ……………………………………………………………………………………………10

2.2.1. Definición……………………………………………………………………………………………………10

2.2.2. Carácterísticas……………………………………………………………………………………………10

2.3. Base Granular……………………………………………………………………………………………………….11

2.3.1. Definición…………………………………………………………………………………………………….11

2.3.2. Características……………………………………………………………………………………………..11

2.3.2.1. Características de materiales para bases…………………………………………11

2.3.2.2. Características de los agregados……………………………………………………..12

2.3.3. Proceso constructivo………………………………………………………………………………….13

2.4. Sub-base Granular. ………………………………………………………………………………………………….15

2.4.1. Definición…………………………………………………………………………………………………….15

2.4.2. Características…………………………………………………………………………………………….15

2.4.3. Proceso constructivo……………………………………………………………………………………16

2.5. Pavimento Asfáltico en frio. ………………………………………………………………………………………19

2.5.1. Definición. …………………………………………………………………………………………………….19

2.5.2. Materiales para fabricación……………………………………………………………………………19

2.5.3. Características. ……………………………………………………………………………………………..20

2.5.4. Utilización del asfalto en frío ………………………………………………………………………….21

2.5.5. Proceso constructivo……………………………………………………………………………………..22

2.6. Pavimento Asfáltico en caliente. …………………………………………………………………………………24

2.6.1. Definición. …………………………………………………………………………………………………….24

3

2.6.2. Método de diseño……………………………………………………………………………………..25

2.6.3. Clasificación…………………………………………………………………………………………………25

2.7. Pavimento Asfáltico en concreto. ……………………………………………………………………………..26

2.7.1. Definición……………………………………………………………………………………………………26

2.7.2. Clasificación………………………………………………………………………………………………..26

2.7.3. Características…………………………………………………………………………………………….27

a) Alta Resistencia……………………………………………………………………………………………27

b) Rigidez………………………………………………………………………………………………………….27

c) Estabilidad de la superficie de rodamiento…………………………………………………..28

d) Color……………………………………………………………………………………………………………..28

2.8. Pavimento con Adoquines. ………………………………………………………………………………………28

2.8.1. Definición……………………………………………………………………………………………………29

2.8.2. Características……………………………………………………………………………………………29

2.8.3. Usos………………………………………………………………………………………………………….29

2.8.4. Tipos………………………………………………………………………………………………………….29

2.8.5. Proceso de instalación de los adoquines …………………………………………………..31

2.8.5.1. Patrones de colocación………………………………………………………………….31

2.8.5.2. Instalación de los adoquines………………………………………………………….32

2.8.6. Compactación inicial…………………………………………………………………………………..35

2.8.7. Colocación de arena de sello o sellado de juntas……………………………………….36

2.8.8. Compactación final y limpieza…………………………………………………………………….37

III. Conclusiones…………………………………………………………………………………………………38

IV. Linkografias…………………………………………………………………………………………………..38

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I. INTRODUCCIÓN

Los pavimentos flexibles juegan un papel muy importante en el mundo y en nuestro país

especialmente. En Peru el 35% de los caminos están pavimentados de acuerdo con cifras

de la SCT¹ publicadas en el 2008, de estas vías la inmensa mayoría son pavimentos

flexibles, la capa superior de éstos, son carpetas asfálticas y están construidas con

materiales pétreos y productos asfálticos.

En los concretos asfálticos es de vital importancia el uso de un agregado de buena calidad

en la mezcla. Una característica importante del agregado es su resistencia al desgaste o

a la trituración. Los materiales usados en los pavimentos deben resistir el desgaste

debido al efecto del paso de los vehículos continuo, así como el efecto de trituración

interna debido a que se aplican cargas de manera repetida sobre el asfalto.

Los agregados deben ser resistentes al desgaste a lo largo de su vida. Estos materiales

también tienen que resistir a la trituración, degradación, almacenamiento y

compactación. Puesto que deben transmitir de manera correcta las cargas de la

superficie del pavimento a las capas subyacentes. Cuando el agregado no es

suficientemente resistente al desgaste, puede causar un fallo estructural.

La prueba más usada y aceptada para medir la resistencia de los agregados al desgaste

es por medio de la máquina de Los Ángeles. En México esta prueba es la aceptada por la

SCT y está debidamente normada y especificada (M-MMP-4-04-006/02), sin embargo,

en otros países se emplean otros procedimientos para determinar la resistencia de los

agregados a la abrasión.

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II. MARCO TEÓRICO

MATERIALES PARA PAVIMENTOS

2.1. GEOSINTÉTICOS

2.1.1. Definición:

Son materiales, principalmente fabricados con productos derivados del petróleo,

originalmente usados en aplicaciones de ingeniería geotecnia, utilizados para mejorar,

cambiar o mantener las características del suelo con el que interactúan.

2.1.2. Tipos de geo sintéticos:

a) Geomembranas

Su principal función es contener materiales y/o substancias, previniendo el flujo de

líquidos y vapores fuera de ésta.

b) Geotextiles

Son textiles que usados con el suelo, roca o cualquier material terreo, mejoran el

desempeño y reducen el costo de las obras civiles.

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Aplicaciones más usuales:

- Drenaje sub superficial

- Filtro bajo enrocados o sistemas rígidos

- Construcción de barreras contra sedimentos

- Capas de reasfaltados

- Estabilización de vías para vehículos y vías férreas

- Suelos mecánicamente estabilizados (MSE)

- Taludes reforzados o muros de contención

- Cimentación de terraplenes sobre suelos blandos

c) Geomallas

Las geomallas son elementos compuestos por filamentos, que pueden ser

extruidos (una sola pieza), tejidos o soldados, que forman un entramado y que en

combinación a un elemento de relleno ofrece el trabajo de tensión. Su función es

aumentar la capacidad de carga de un terreno; esto se logra por medio de la

distribución de cargas, resultado de la interacción o fricción a la que es sometido

Aplicaciones comunes:

- Refuerzo de cimentaciones en suelos blandos

- Estabilización de suelos de cobertura sobre geomembranas

- Para incrementar la capacidad de carga

- Refuerzo de caminos pavimentados y no pavimentados

- Refuerzo de plataformas de construcción

- Estabilización y construcción de terraplenes y presas de tierra

- Reparación en taludes y deslizamientos

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d) Georedes

Son elementos tridimensionales que en su estructura presentan un área

hidráulica, que permite el paso de un fluido entre dos estratos a compresión o

carga.

e) Geocompuestos

Es la unión de dos o tres geosintéticos (excepto los GCL que son la unión de un

geotextil con un material natural, arcilla expansiva), mismos que combinan sus

múltiples funciones en su aplicación.

f) Geomantas / biomantas / geoesteras.

También llamadas mantas para control de erosión, son sistemas de control de

erosión superficial. Sus elementos laminares, de dos o tres dimensiones, que su

estructura es utilizada para el almacenamiento de material orgánico, que

propicia la vegetación y ésta hace la función de confinamiento, o que contiene

los finos de un sustrato.

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g) Geoceldas

Estructuras tridimensionales, en forma de panal, de alta resistencia,

comunicadas entre sí, y que realizan la función de confinamiento. Su función es

reforzar el suelo por medio del confinamiento lateral de las partículas de material

y aumentando su resistencia a la tensión, formando una placa rígida.

2.1.3. Funciones:

Los Geo sintéticos cumplen varias funciones. A manera de ubicarlos adecuadamente,

podemos dividirlas en:

a. Separación: Es la función que por medio de un geo sintético poroso y flexible,

previene la mezcla de dos estratos o materiales diferentes evitando la

contaminación entre ellos, conservando las cualidades físicas y mecánicas de cada

uno.

b. Filtración: Es la función que por medio de un geo sintético poroso, flexible y

permeable, en presencia de agua entre dos estratos o materiales diferentes,

permite el paso del fluido, evitando la migración de finos o que las partículas se

mezclen o contaminen entre sí, aun estando sometidos a un trabajo de carga o

comprensión

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c. Drenado: Es la función que permite un régimen de flujo entre dos estratos,

transportando fluidos o gases a través del plano del geo sintético aun sometido a

un trabajo de compresión o carga.

d. Refuerzo: Es la función que por medio de un geo sintético aumenta la capacidad

de carga de un terreno, teniendo como resultado una superficie más estable; esto

se logra por medio de la distribución de cargas, resultado de la interacción o

fricción a la que es sometido el geo sintético.

e. Protección: Es la función de recibir, absorber y mitigar una fuerza ejercida sobre

una superficie contra los elementos que puedan ocasionar un daño a ésta.

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f. Impermeabilizar: Es la función que por medio de la cual se coloca una frontera o

barrera impermeable, aislando dos estratos diferentes evitando la impregnación

de uno con el otro.

2.2. Material De Afirmado.

2.2.1. Definición:

El afirmado es el revestimiento de la calzada (3.5 m. de ancho) con materiales

dosificados para determinar una mejor resistencia de la vía al tránsito y la erosión.

Capa compactada de material granular natural o procesado con gradación específica

que soporta directamente las cargas y esfuerzos del tránsito. Debe poseer la cantidad

apropiada de material fino cohesivo que permita mantener aglutinadas las partículas.

Funciona como superficie de rodadura en carreteras y trochas carrozables.

2.2.2. Características

El afirmado consta de una mezcla de materiales con las características siguientes:

Grava o piedra chancada, que tiene por objeto soportar la carga. Es importante que

sea rugoso y no canto rodado.

Arena clasificada, para llenar las vacías entre la grava y así dar estabilidad a la capa.

Finos plásticos, sobre todo arcilla, para dar cohesión a la grava y la arena.

La granulometría recomendada para tráfico TO y TI (IMD < 50 vehículos) debe ser

la siguiente:

Tamiz o malla Porcentaje que pasa

2” 100

1” 50 - 80

Malla N° 4 20 - 50

Malla N° 200 4 - 12

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Índice de plasticidad: 4 a 9

El afirmado por su ubicación se clasifica como:

Superficies de rodadura, que debe tener un espesor mínimo de 10 cm.

Capa inferior (que reemplaza a material inadecuada de la sub-rasante).

Esta deberá tener mayor cantidad de piedras y menor porcentaje de finos para resistir la

carga de tránsito y ser buen dren.

2.3. Base Granular.

2.3.1. Definición:

Es la capa que se encuentra bajo la capa de rodadura de un pavimento asfáltico y la Sub

Base. Debido a su proximidad con la superficie, posee alta resistencia a la deformación,

para soportar las altas presiones que recibe. Se construye con materiales granulares

procesados o estabilizados y, eventualmente, con algunos materiales marginales. Se

utiliza para la conformación de las estructuras de pavimentos.

2.3.2. Características:

Las capas que se construyan en acuerdo a esta Sección deberán estar constituidas por

materiales de tipo granular. Dependiendo de su uso y de lo que indiquen los

documentos del proyecto, pueden corresponder a materiales en estado natural o

podrán estar compuestos por mezclas de agregados naturales con agregados

provenientes de trituración de piedra de cantera o de grava natural.

Todos los materiales granulares, independientemente de su procedencia, deberán

encontrarse exentos de materias vegetales, basura, terrones de arcilla u otras

sustancias incorporadas que puedan resultar ambientalmente nocivas o

inconvenientes para el buen comportamiento de la capa del pavimento.

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Las características de los agregados pétreos que se empleen en la construcción de la

base granular, en acuerdo con la presente Sección,

2.3.2.1. Características de materiales para bases.

a) No ligados.

Granulares (mezclas de suelo-agregado).

Compuestos principalmente por agregados pétreos y finos naturales.

Su resistencia a la deformación está determinada casi exclusivamente por el

rozamiento interno de los agregados, aunque a veces existe una componente

cohesional brindada por los finos plásticos del material

b) Ligados.

Estabilizaciones con aditivos.

Modificación de un suelo o un agregado procesado, mediante la incorporación

y mezcla de productos que generan cambios físicos y/o químicos del suelo

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aumentando su capacidad portante, haciéndolo menos sensible a la acción del agua

y, eventualmente, elevando su rigidez.

c) Marginales.

Naturales, subproductos industriales y materiales de desecho.

Materiales que no cumplen las especificaciones corrientes para uso vial, pero que

pueden ser usados con éxito, principalmente como resultado de una experiencia

local satisfactoria y un costo reducido.

2.3.2.2. Características de los agregados:

La composición mineralógica de los agregados determina en buena medida sus

características físicas y la manera de comportarse como materiales para una capa

de pavimento.

Por lo tanto, al seleccionar una fuente de materiales, el conocimiento del tipo de

roca y, por lo tanto, de minerales que la componen brinda una excelente pista

sobre la conveniencia de los agregados provenientes de ella.

2.3.3. Proceso constructivo:

La base granular consiste en colocar, extender, batir y compactar las capas de

materiales compuestos por grava o piedra fracturada (en forma natural o

artificial) y finos, sobre la sub-base debidamente preparada, en conformidad

con los alineamientos, niveles y secciones transversales típicas indicadas en los

planos.

a) Colocación de material de base granular

Consiste en colocar, extender, batir y compactar las capas de materiales

compuestos por grava o piedra fracturada (en forma natural o artificial) y finos,

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sobre la sub-base debidamente preparada, en conformidad con los

alineamientos, niveles y secciones transversales típicas indicadas en los planos.

b) Extendido de material

• Colocación y Extendido

• El material de base será colocado sobre la capa de sub-base o sub- rasante

debidamente preparada y será compactada en capas no mayores de 35 cm.

• El material será extendido en una capa uniforme por medio de una

motoniveladora, de tal forma que forme una capa suelta, de mayor espesor que

el que debe tener la capa compactada.

c) Batido de material de base granular

• Mezcla: Para la conformación de la base, se batirá todo el material por medio

de la cuchilla de la motoniveladora en toda la profundidad de la capa, llevándolo

en forma alternada hacia el centro y los bordes de la calzada.

d) Escarificado de material de base granular

• El escarificado del material se deberá de realizar para poder uniformizar con

el riego de agua que se le aplicara y poder tener una humedad homogénea todo

el material colocado en la calzada.

e) Conformación de material de base granular

• Una vez concluida la distribución y el emparejamiento del material, cada capa

de base deberá ser compactada en su ancho total por medio de rodillos lisos

vibratorios con un peso mínimo de 10 toneladas.

f) Humectación de material de base granular

• El agua que se utilizará en el proceso de compactación deberá cumplir con los

siguientes requisitos especificados:

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Compactación de material de base granular

• Una vez concluida la distribución y el emparejamiento del material, cada capa de

base deberá ser compactada en su ancho total por medio de rodillos lisos

vibratorios con un peso mínimo de 10 toneladas. Dicho rodillado deberá progresar

en forma gradual desde los bordes hacia el centro, en sentido paralelo al eje de la

vía y continuará de este modo hasta que toda la superficie haya recibido este

tratamiento. Cualquier irregularidad o depresión que surja durante la

compactación, deberá corregirse aflojando el material en esos lugares, agregando

o quitando material hasta que la superficie resulte lisa y uniforme.

Terminación del material de base granular.

• El material será tratado con motoniveladora y rodillo hasta que se haya obtenido

una superficie lisa y uniforme. La cantidad de cilindrado y apisonado arriba

indicada se considerará la mínima necesaria para obtener una compactación

adecuada. En caso de no alcanzar el porcentaje de compactación exigido, deberá

completar un cilindrado o apisonado adicional en la cantidad que fuese necesaria

para obtener la densidad señalada por el método ASTM D-1556.

2.4. Sub-base Granular.

2.4.1. Definición:

De acuerdo con el artículo INVIAS 320-07 “se denomina subbase granular a la capa

granular localizada entre la subrasante y la base granular en los pavimentos

asfálticos o la que sirve de soporte a los pavimentos de concreto hidráulico, sin

perjuicio de que los documentos del proyecto le señalen otra utilización”.

2.4.2. Características:

Los agregados para la construcción de la subbase granular deberán satisfacer los

requisitos indicados en el numeral 300.2 del Artículo 300 para dichos materiales.

Además, se deberán ajustar a alguna de las franjas granulométricas que se indican

en la Tabl. Los documentos del proyecto indicarán la franja por utilizar.

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2.4.3. Proceso constructivo

a) Preparación de la superficie existente

La sólo autorizará la colocación de los materiales de Sub-base y Base granulares,

cuando la subrasante o superficie sobre la cual debe asentarse haya sido

satisfactoriamente terminada y recibida por la Interventoría de acuerdo con las

Excavaciones y Rellenos, y tenga la densidad apropiada y las cotas indicadas en los

planos o definidas por la Interventoría. Además, deberá estar concluida la

ENSAYO

NORMA DE

ENSAYO

INVIAS

Valores Límite

SBG-1 SBG-2 SBG-3

Composición

Granulometría E-213 Tabla 320.1 Tabla 320.1 Tabla 320.1

Dureza

Desgaste en la máquina de Los Ángeles

(Gradación A)

E-218

- En seco, 500 revoluciones (%) ≤ 50 ≤ 50 ≤ 50

Desgaste en el equipo Micro-Deval (%) E-238 - ≤ 35 ≤ 30

Contenido de terrones de arcilla y partículas

deleznables (%) E-211 - ≤ 2 ≤ 2

Durabilidad

Perdidas en el ensayo de solidez en sulfatos

- Sulfato de sodio (%) E-220 ≤ 12 ≤ 12 ≤ 12

- Sulfato de magnesio (%) ≤ 18 ≤ 18 ≤ 18

Limpieza

Limite liquido (%) E-125 ≤ 40 ≤ 40 ≤ 40

Índice de plasticidad (%) E-126 ≤ 6 ≤ 6 ≤ 6

Equivalente de arena (%) E-133 ≥ 25 ≥ 25 ≥ 25

Resistencia del material

CBR (%) Nota: Porcentaje asociado al valor

mínimo especificado de la densidad seca,

medido en una muestra sometida a cuatro

días de inmersión. Método D.

E-148

≥30

≥30

≥30

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construcción de las cunetas, desagües y filtros necesarios para el drenaje de la zona

intervenida.

Los últimos 15 cm de la subrasante deben tener una densidad no inferior al 95% de la

densidad máxima correspondiente al ensayo Proctor Modificado .Si esto no se cumple

deberá escarificarse y compactarse para lograr dicha compactación en al menos la

profundidad indicada.

Si en la superficie de apoyo existen irregularidades que excedan las tolerancias

determinadas en la especificación de la capa de la cual forma parte, de acuerdo con

lo que se prescribe en la unidad de obra correspondiente, el Constructor hará las

correcciones necesarias, a satisfacción del Interventor.

b) Preparación de la Superficie para Mezclas de Suelo-Cemento

En caso de que la construcción de la Sub-base o Base granular se vaya a realizar con

el suelo existente, éste se deberá escarificar en todo el ancho de la capa que se va a

mezclar, hasta una profundidad suficiente para que, una vez compactada, la capa

estabilizada alcance el espesor señalado en los planos o indicado por la Interventoría.

En todos los casos en que el proceso involucre el suelo del lugar, parcial o totalmente,

deberá comprobarse que el material que se encuentre bajo el espesor por estabilizar

presente adecuadas condiciones de resistencia y, en caso de no tenerlas, la

Interventoría ordenará las modificaciones previas que considere necesarias.

c) Instalación del Material Granular Se deberá acarrear y verter el material, de tal modo que no se produzca segregación,

ni se cause daño o contaminación en la superficie existente. Cualquier contaminación

que se presentare, deberá ser subsanada antes de proseguir el trabajo.

El material se dispondrá en un cordón de sección uniforme, donde será verificada su

homogeneidad. En caso que sea necesario humedecer o airear el material para

lograr la humedad óptima de compactación, el contratista empleará el equipo

adecuado y aprobado, de manera que no perjudique la capa subyacente y deje el

material con una humedad uniforme. En caso de que se requiera, se añadirá el agua

faltante hasta que el material presente completa homogeneidad. Para sub-bases

granulares la humedad de la mezcla deberá ser la óptima del ensayo Proctor

Modificado

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Para la conformación de las sub-bases, el material se extenderá en capas de espesor

uniforme de tal manera que permita obtener el grado de compactación exigido y un

espesor máximo de capa de 0.15 m, medido después de la compactación, de acuerdo

con los resultados obtenidos en la fase de chequeo. En ningún caso el espesor de las

capas debe ser inferior a 0.10 m, ni superior a los 0.20m.

Si el espesor del material es superior a los 0.20m se deberá colocar en dos capas o

más procurándose que el espesor de ellas sea sensiblemente igual y nunca inferior a

0.10m.

Si el espesor instalado del material granular en rasante supera los 15 cm, se debe

realizar el ensayo de Densidad por el método de cono y arena, y como resultado de

la densidad deberá no ser inferior al 95% de la densidad máxima correspondiente al

ensayo Proctor Modificado

En caso que el tipo de Base o Sub-base considere la adición de cemento, éste podrá

aplicarse, en cualquier caso el cemento, se esparcirá sobre el suelo o material granular

empleando el procedimiento aceptado por la Interventoría, de manera que se

esparza la cantidad requerida según la dosificación prevista para el tipo de Sub-base

a colocar a todo lo ancho de la capa extendida.

Durante la aplicación del cemento, la humedad del material de base o sub-base no

podrá ser superior a la definida como la adecuada para lograr una mezcla íntima y

uniforme del agregado con el cemento. Sobre el cemento esparcido sólo se permitirá

el tránsito del equipo que lo va a mezclar con el suelo o material granular.

d) Compactación

Una vez que el material de Base o Sub-base tenga la humedad apropiada, se

conformará y compactará con el equipo aprobado por el interventor, hasta alcanzar

una densidad mínima del 95% de la densidad máxima obtenida del ensayo Proctor

Modificado

La compactación de los materiales se realizará de acuerdo con el plan y equipo

propuesto por el contratista y aprobado por la Interventoría durante la fase previa

de chequeo. Aquellas zonas que por su reducida extensión, su pendiente o su

proximidad a obras de arte no permitan la utilización del equipo que normalmente

se utiliza, se compactarán por los medios adecuados para el caso, aprobados por la

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Interventoría, en forma tal que las densidades que se alcancen no sean inferiores a

las obtenidas en el resto de la capa.

La compactación se efectuará longitudinalmente, comenzando por los bordes

exteriores y avanzando hacia el centro, traslapando en cada recorrido un ancho no

menor de un tercio (1/3) del ancho del rodillo compactador. En las zonas peraltadas,

la compactación se hará del borde inferior al superior.

2.5. Pavimento Asfáltico en frio

2.5.1. Definición:

Las carpetas asfálticas con mezcla en frío, son aquellas que se construyen

mediante el tendido y compactación de una mezcla de materiales pétreos y un

material asfáltico, modificado o no, que puede ser rebajado con solventes o en

emulsión.

Su principal campo de aplicación es en la construcción y en la conservación de

carreteras secundarias

2.5.2. Materiales para fabricación

a) Agregados Pétreos

b) Asfalto Emulsionado

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Basados en el concepto y dada su similitud, tenemos que las mezclas asfálticas en

frío tipo concreto, son las constituidas por la combinación de uno o más agregados

pétreos y un relleno mineral (filler), de ser necesario, con un asfalto emulsionado o

diluido con solvente, cuya mezcla, aplicación y compactación se realizan en frío, es

decir en condiciones ambientales. El ligante puede ser precalentado hasta no más

de 60°C, el resto de las operaciones, como queda expresado, se llevan a cabo a

temperatura ambiente. Los agregados pétreos no requieren secado ni

calentamiento, es decir, que se los emplea tal como se presentan en el acopio, con

su humedad natural. Estas mezclas también pueden ser elaboradas en la misma

planta central destinada a la elaboración de las mezclas caliente, prescindiendo para

ello del sistema de calefacción para el secado de los áridos y el calentamiento y

circulación del asfalto.

Las mezclas en frío con emulsiones o con asfaltos diluidos al solvente presentan un

amplio margen para su elaboración en relación con las mezclas convencionales en

caliente, porque: 1ro, el ligante emulsión es más adaptable a los agregados pétreos

locales con elevado contenido de finos de difícil eliminación. 2do, pueden ser

mezclados durante un tiempo más prolongado. En cambio, el mezclado en caliente

es una operación que se ve limitada en ese aspecto, para evitar el enfriamiento de

la mezcla antes de su compactación. La decisión del uso de una u otra mezcla, en

cada caso particular, dependerá del cotejo técnico-económico, de la magnitud y

lugar de emplazamiento de la obra, del tránsito, condiciones climáticas reinantes,

etc.

2.5.3. Características.

Según su función y su composición granulométrica, las carpetas asfálticas con mezcla

en frío pueden ser:

a) Carpetas de mezcla asfáltica: Las carpetas de mezcla asfáltica se construyen para

proporcionar al usuario una superficie de rodamiento uniforme, bien drenada,

resistente al derrapamiento, cómoda y segura. Cuando son de un espesor mayor

o igual que cuatro (4) centímetros, tienen además la función estructural de

soportar y distribuir la carga de los vehículos hacia las capas inferiores del

pavimento. Están constituidas por una mezcla en frío de materiales pétreos,

generalmente de granulometría densa y un producto asfáltico, que puede ser una

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emulsión o un rebajado.

b) Carpetas de mortero asfáltico: Las carpetas de mortero asfáltico no tienen

función estructural y se construyen para proporcionar al usuario una superficie de

rodamiento uniforme, bien drenada, resistente al derrapamiento, cómoda y segura. Están

constituidas por una mezcla en frío de materiales pétreos de granulometría fina y emulsión

asfáltica o un asfalto rebajado.

2.5.4. Utilización del asfalto en frío

- Estas mezclas en frío son utilizadas, generalmente como capas de rodamiento,

material para bacheo, capa de base o sub.-base, siendo todas estas empleadas en

rutas de bajo tránsito. Su mayor aplicación es el curado de baches en los

pavimentos flexibles.

- Según la definición del Instituto del Asfalto, los baches: son roturas de la superficie,

que penetran hasta la base o por debajo de ella. Para la reparación de este tipo de

deterioros se podrán utilizar las mezclas en frío tipo concreto, seleccionando la que

más se adecue a la envergadura de la rotura, de acuerdo a sus características

granulométricas y textura superficial.

- Así, en baches con profundidades inferiores a 5 cm, aproximadamente, se utilizan

las mezclas donde el tamaño máximo de las partículas minerales es del orden de 6

mm.

22

- Si la profundidad a rellenar no supera los 10 cm (y no está comprometida la base

del pavimento) es posible emplear una mezcla densa tipo concreto, con áridos de

20 mm de tamaño máximo.

- Cuando se trate de rellenar espesores superiores a 10 cm, sería inapropiado y

antieconómico utilizar únicamente una mezcla asfáltica. En estos casos se puede

efectuar un relleno hasta unos 3 cm antes del nivel de la calzada con un agregado

pétreo o (especialmente si la base está muy dañada) con suelo - cemento, suelo -

cal, tosca, etc., continuando con una adecuada compactación.

2.5.5. Proceso constructivo

Nivelación del área con equipos de topografía, para la colocación del relleno.

Limpiar el área que se va a reparar. Asegurándose de remover todos los

escombros sueltos, piezas rotas del pavimento y el polvo.

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Rellenar el área a trabajar con el Asfalto Frío.

Compactar el asfalto frío justo sobre el nivel del pavimento existente. Para

agujeros de más de 4” de profundidad, compactar el material en capas de 2”.

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CARPETA COMPLETA

2.6. Pavimento Asfáltico en caliente.

2.6.1. Definición:

Se define como mezcla asfáltica (o bituminosa) en caliente a la combinación de áridos

(incluido el polvo mineral) con un ligante. Las cantidades relativas de ligante y áridos

determinan las propiedades físicas de la mezcla. El proceso de fabricación implica

calentar el agregado pétreo y el ligante a alta temperatura, muy superior a la ambiental.

Enseguida esta mezcla es colocada en la obra.

25

2.6.2. Método de diseño:

Existen diferentes métodos de diseño.

Método Marshall: Basado en estabilidad y contenido de vacíos. (Usado a nivel mundial)

Método Super pave: Basado en el contenido de vacíos.

2.6.3. Clasificación:

De acuerdo a su posición relativa:

- Carpeta de Rodadura: Es una capa aglomerada de agregados pétreos y asfalto,

generalmente semi cerrada o cerrada diseñada para resistir la abrasión y

desintegración por efectos ambientales.

- Capa Intermedia: Mezcla generalmente abierta y graduada densa o gruesa, colocada

sobre la base.

- Base Asfáltica: Mezcla generalmente abierta colocada sobre la base granular o

subrasante, a la cual se le superpone la capa intermedia o rodadura.

De acuerdo a la granulometría:

Se definen de acuerdo a la cantidad de material que pasa el tamiz nº 8

26

De acuerdo a la cantidad de huecos en la mezcla:

Mezcla abierta huecos > 6%

Mezcla semi densa o densa huecos ≤ 6%

2.7. Pavimento Asfáltico en concreto hidráulico

2.7.1. Definición.

Los pavimentos hidráulicos son una gran innovación en la manera de como pavimentar ya

que tiempo atrás se utilizaban pavimentos de asfalto que eran más costos en su instalación

y en el mantenimiento.

Los pavimentos de concreto hidráulico son las que se construyen mediante la colocación

de una mezcla de agregados pétreos, cemento Pórtland y agua, para proporcionar al

usuario una superficie de rodadura uniforme, bien drenada, resistente al derramamiento,

cómoda y segura. Tienen además la función estructural de soportar y distribuir la carga de

los vehículos hacia las capas inferiores del pavimento.

2.7.2. Clasificación

Las carpetas de concreto hidráulico pueden construirse con base en:

a) Losas de concreto hidráulico con juntas

Son aquellas que se construyen mediante el colado de concreto hidráulico con juntas

longitudinales y transversales, con o sin juntas, para formar elementos rectangulares.

b) Losas de concreto hidráulico con refuerzo continuo

Son aquellas que se construyen mediante el colado de concreto hidráulico sin juntas

transversales y con acero de refuerzo resistir los esfuerzos de tensión, y asegurar que las

grietas que se produzcan queden totalmente cerradas.

c) Losas de concreto presforzado

Son aquellas que se construyen con secciones de concreto hidráulico sujetas a compresión,

mediante un sistema de presfuerzo, con relativamente pocas juntas transversales.

Los pavimentos hidráulicos son una gran innovación en la manera de como pavimentar ya

que tiempo atrás se utilizaban pavimentos de asfalto que eran más costos en su instalación

y en el mantenimiento.

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2.7.3. Características:

Las características que se pueden observar de un pavimento de concreto se deben

principalmente a la estructura y propiedades de este material, se mencionan a

continuación algunas de esas características:

a) Alta Resistencia

El pavimento de concreto posee una alta resistencia a la flexión y compresión; estas

dependen principalmente del material (cemento) en combinación con los agregados pétreos

que la conforman. Aquella, simplemente no puede ser alcanzada por un asfalto debido a las

características de sus materiales. En pruebas de laboratorio hechas en Instituciones de

Investigación como el IMCYC, se han podido obtener concretos con resistencias hasta de

860 kg/cm2 a los 7 días y 1005 kg/cm2 a los 28 días, esto, para ciertos consumos elevados

de cemento, y también se han alcanzado resistencias hasta de 1050 kg/cm2 a los 90 días

para consumo más bajo de cemento, gracias a la adición de cenizas volcánicas, utilizando

para ello materiales de bancos cercanos a la ciudad de México.

b) Rigidez

La rigidez o inflexibilidad, está en función de la resistencia del concreto en forma de losas y

del módulo de elasticidad del concreto (E). Esta característica de las losas, es la que da

precisamente el nombre al tipo de pavimento, ya que, como se menciona más adelante, es

la encargada de resistir la mayoría de los esfuerzos y deformaciones que se producen por

efecto del tránsito y transmite niveles de carga sumamente bajos al terreno de apoyo, es

decir a la sub - base, la subrasante y las terracerías.

c) Estabilidad de la superficie de rodamiento

Resulta fuera de toda duda que la característica más importante de un pavimento de

concreto hidráulico, desde el punto de vista del usuario, es la calidad de la superficie de

rodamiento, ya que, si se siguen las técnicas de construcción adecuadas y las normas

técnicas, que para el caso se sugieren, nos proporcionará una superficie plana, de mayor

estabilidad y seguridad en el manejo. Las superficies de un pavimento de concreto son

altamente estables y seguras. La estabilidad dejas superficies de rodamiento, se califican de

acuerdo a su comportamiento ante la acción de los agentes atmosféricos y a la resistencia

al daño acumulado por la magnitud de las cargas, que el tráfico vehicular produce.

La estabilidad de las superficies de rodamiento, se califican de acuerdo a su comportamiento

ante la acción de los agentes atmosféricos y a la resistencia al daño acumulado por la

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magnitud de las cargas, que el tráfico vehicular produce. En calidad de usuarios de las

carreteras, es obvio que muchas veces no cuantificamos el enorme impacto que representa

el transitar por superficies de rodamiento deformables. La experiencia que en este sentido

tienen en E.U., demuestra que los costos de operación vehicular en diversos tipos de

pavimentos y caminos, resultan más altos en pavimentos de asfalto, especialmente para

camiones pesados y trailers, que son los que en gran parte deforman esas superficies de

rodamiento, no así en los pavimentos de concreto. Por lo tanto, el ahorro de combustible

representa un consumo mucho más bajo en un pavimento de concreto, que en uno asfáltico.

d) Color

Tal vez, ésta característica sea despreciada por muchos proyectistas de pavimentos a la hora

de hacer una elección por uno de asfalto o de concreto, pero se ha demostrado que el color

natural que da el cemento Portland al concreto, hace que éste posea una alta refractancia

a la luz; tal vez en algunas horas del día puede ser un poco molesto pero en la noche hace

que el pavimento de concreto sea mucho más visible que el asfáltico, y esto representa un

enorme ahorro en cuanto a iluminación y al mantenimiento de éste.

2.8. Pavimento con Adoquines.

2.8.1. Definición.

Es una piedra o bloque labrado de forma rectangular que se utiliza en la construcción

de pavimentos. Sus dimensiones suelen ser de 20 cm. de largo por 15 cm. de ancho, lo

cual facilita la manipulación con una sola mano.

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2.8.2. Características.

Apariencia estética excelente y atractiva.

Gran Gama de decolores y texturas.

Instalación lenta pero no necesita mano de obra especializada.

La obra puede ejecutarse con herramientas sencillas.

La base debe ser preparada a conciencia, de su buena reparación dependerá el futuro

comportamiento del pavimento en adoquín ante los movimientos de tierra y grietas.

Cuando necesita reparación, generalmente se debe a defectos en la base, esta debe

ser retirada en un área mayor a la que presenta deficiencias.

Su mantenimiento debe ser constante especialmente vigilando y evitando la aparición

de hierbas o la erosión de la arena entre juntas. Economía y facilidad instalación, sobre

todo cuando se trata de áreas peatonales y de adoquines prefabricados de hormigón.

2.8.3. Usos.

Se utilizan adoquinados con motivos estéticos y todavía muchos de los antiguos se

encuentran en servicio y en buen estado, prueba de la gran robustez de este sistema.

Igualmente, se han desarrollado adoquines de hormigón, los cuales se utilizan de

manera similar a los antiguos adoquines de piedra y dan origen a lo que se denomina

pavimentos articulados. A veces, a los adoquinados modernos se les añaden colorantes

buscando un mejor resultado estético.

2.8.4. Tipos:

a) Corbatín: Posibilita diferentes formas de colocación para tráfico vehicular

pesado en muelles, estacionamiento, vías internas y externas.

b) Antideslizante: Para recuperación de centros históricos. Colocado en forma de

"espina de pescado" se consiguen pavimentos omnidireccionales.

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c) Adoquín Rectangular: Ideal para caminos, plazoletas y vías en donde la forma

rectangular admite su mejor uso. Su sencillez en el diseño permite economías

en la mano de obra, para su colocación y a la vez flexibilidad.

d) Adoquín Guitarra: Original por ser la más novedosa forma de adoquín en el

mundo. Rompe con la monotonía de los pavimentos porque combina 2 figuras,

el cuadrado y el octágono, dando lugar a un pavimento con varias formas.

e) Adoquín Ecológico Gramoquin: Pavimento ideal para estacionamientos

vehiculares donde se necesite tener verde y mantener el entorno. Sirve para

estabilización de taludes y revestimiento de canales.

f) Adoquín Azteca: Fue una de las primeras formas de adoquines que se utilizaron

en Colombia y Centro América. El tamaño es más grande que las otras formas

mano portables, por esta razón se encuentra descontinuado; solo se fabrica

bajo pedido.

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2.8.5. Proceso de instalación de los adoquines

2.8.5.1. Patrones de colocación: Los adoquines se instalan según un patrón de colocación y

un alineamiento. El patrón de colocación, es la manera en que se colocan los

adoquines unos al lado de otros y el alineamiento es la posición del patrón con

respecto al eje de la vía, ambos se deben definir antes de iniciar la instalación.

a) Patrones de colocación para superficies de tránsito peatonal: Existe variedad de

formas de adoquines, entre ellos los adoquines rectangulares, y se pueden colocar en

una variedad casi ilimitada de patrones de colocación.

A continuación se describen algunos de los patrones más utilizados para adoquines

rectangulares cuando se considera solamente tránsito peatona

Patrones de colocación más comunes para adoquines rectangulares

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b) Patrones de colocación para superficies de tránsito vehicular:

Espina de pescado - Para tránsito vehicular, se utiliza el patrón en espina de

pescado con adoquines rectangulares, ya sea a 45º o 90º (ver figura 9), esto

reduce la incidencia de arrastre del adoquín y distribuye mejor las cargas de los

neumáticos a las capas de la estructura del pavimento, por lo que no se debe

cambiar de alineamiento cuando se llegue a las curvas o a las esquinas.

Hiladas - Si los adoquines rectangulares se colocan en hiladas (trabadas entre

sí) deben ir en sentido transversal al de la vía, al llegar a curvas o esquinas, hay

que girar el patrón de colocación y el cambio se debe hacer con ajustes bien

partidos . No se deben colocar las hiladas en el sentido longitudinal de la vía.

Este patrón de colocación se recomienda para ser utilizado en áreas con tránsito liviano

no sujetas a movimientos bruscos o con frecuentes aceleraciones y paradas.

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Patrón Hiladas para Adoquines No Rectangulares - El patrón en hiladas para

adoquines no rectangulares, debe ir preferiblemente perpendicular al eje de la

vía, sin cambios en curvas o esquinas.

2.8.5.2. Instalación de los adoquines

a) Secuencia de colocación

Para avanzar en la colocación en los tramos que se alejan de los hilos guía, los

colocadores deben formar caminos sobre los adoquines ya colocados sin compactar

y así transportar los materiales. Dichos caminos pueden hacerse con tablas de

madera que se colocan sobre los adoquines para facilitar el paso de las carretas que

transportan el material y evitar que se presenten hundimientos antes de la

compactación.

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Los adoquines deben colocarse sobre la cama de arena de asiento directamente donde

se ha previsto que irá la pieza y evitar asentar el adoquín primero y posteriormente

arrastrarlo contra los adoquines vecinos ya que se arrastra arena que evitará que quede

la junta requerida. Se recomienda que el ajuste de los adoquines se realice con unos

golpes laterales con un martillo de caucho cuando sea necesario cerrar un poco la junta

o conservar el alineamiento horizontal; no es necesario ajustar los adoquines

verticalmente con golpes. Para la colocación en vías con pendiente pronunciada, se

deben colocar los adoquines de abajo hacia arriba utilizando el método click and drop.

b) Juntas: La junta entre cada elemento debe quedar lo más cerrada posible para

que el pavimento funcione adecuadamente. Cada adoquín se debe tomar con la

mano y sin asentarlo se debe recostar contra los adoquines vecinos de forma

precisa donde se quiere colocar, después de ajustarlo contra los adoquines

vecinos se desliza hacia abajo y se suelta cuando se ha asentado sobre la cama

de arena, a este método se le llama comúnmente “click and drop” (golpear y

soltar), lo que significa colocarlos al tope, sin dejar juntas abiertas a propósito ya

que debido a los separadores que tienen los adoquines se generan las juntas

entre 2 mm y 3.5 mm promedio. Si los adoquines no tienen elementos

separadores se recomienda que las juntas no sean mayores de 5 mm.

c) Ajustes de instalación: La orientación del patrón en relación con los límites más

largos del área pavimentada, determinan cuánto corte de adoquines será

necesario para completar el pavimento, es por ello que también se considera

muy importante; la selección del patrón de colocación; la orientación y posición

del mismo ya que puede reducirse la cantidad de cortes y lograr un mejor

rendimiento durante el proceso de colocación. Al finalizar de colocar los

adoquines enteros dentro de la zona a compactar, se procede a colocar los

ajustes (piezas) en los espacios que hayan quedado libres ya sea a la par de los

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confinamientos, estructuras de drenaje, etc. Los ajustes deben hacerse con

piezas partidas de otros adoquines y cumplir con el mismo alineamiento o diseño

del resto del pavimento. Corte con disco de corte diamantado – el corte de los

adoquines con disco de corte diamantado garantiza un buen comportamiento y

acabado, las piezas se deben cortar unos 2 mm más pequeñas que el espacio

disponible. Los ajustes de los adoquines deben ser tal que la pieza resultante no

sea menor a un tercio de la dimensión mayor de la pieza. Si por alguna razón este

ajuste no es posible, se recomienda alterar el patrón de colocación al llegar al

borde. Por ningún motivo se deben realizar ajustes al patrón con mezclas de

mortero.

2.8.6. Compactación inicial : Se entenderá como compactación inicial al procedimiento de

dar por lo menos dos pasadas con el equipo de compactación adecuado desde

diferentes direcciones, recorriendo toda el área del pavimento en una dirección antes

de recorrerla en la dirección contraria, cuidando siempre traslapar cada recorrido con

el anterior para evitar posibles escalonamientos .La compactación inicial debe

realizarse tan pronto como sea posible después de haber colocado todos los adoquines

entero y piezas de ajuste para cumplir con el nivel del pavimento terminado

Las funciones de la compactación inicial son:

a. Enrasar la capa de adoquines para corregir cualquier irregularidad en su

espesor y o durante la colocación

b. Iniciar la compactación de la cama de arena de asiento de los adoquines

c. Iniciar el llenado parcial de las juntas desde la cama de arena de asiento

hacia arriba y con ello el amarre de los adoquines.

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La compactación inicial y sellado del pavimento se debe realizar hasta un metro antes

de los extremos no confinados del pavimento.Como en los frentes de avances de la

obra en la pavimentación de vías, esa franja que queda sin compactar se terminará con

el tramo siguiente.

2.8.7. Colocación de arena de sello o sellado de juntas:

El sellado de las juntas es necesario para el buen funcionamiento del

pavimento. Por esto, es importante emplear el material adecuado y ejecutar

el sellado lo mejor posible, simultáneamente con la compactación final. Si las

juntas están mal selladas, los adoquines quedarán sueltos, el pavimento

pierde solidez y se deteriora rápidamente. Esto es aplicable tanto a un

pavimento recién construido como a un pavimento antiguo.

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2.8.8. Compactación final y limpieza:

La compactación final se realiza con el mismo equipo y de la misma manera

que la compactación inicial, pero con el barrido, simultaneo o alterno, del

sello de arena. Es muy importante verificar que no se acumule arena sobre

los adoquines y que no se formen protuberancias que hagan hundir los

adoquines al pasar el vibro compactador sobre ellos.

Se deben dar como mínimo cuatro pasadas o las pasadas necesarias con el

vibro compactador en diferentes direcciones cuidando siempre traslapar cada

recorrido con el anterior para que los adoquines queden completamente

firmes.

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III. CONLUSIONES

Se concluye que en los últimos 15 cm de la sub-rasante deben tener una

densidad no inferior al 95% de la densidad máxima correspondiente al ensayo

Proctor Modificado.

Se concluye que al momento de la instalación del material granular, se deberá

acarrear y verter el material, de tal modo que no se produzca segregación, ni se

cause daño o contaminación en la superficie existente.

Se concluye que se deberá realizar una compactación a la sub-base hasta

alcanzar una densidad mínima del 95% de la densidad máxima obtenida del

ensayo Proctor Modificado

Concluyo que el pavimento de concreto hidráulico tiene muchos más beneficios

que el pavimento flexible con un menor gasto monetario para su construcción.

IV. LINKOGRAFÍAS

http://www.geosai.com/geosinteticos.html

http://www.idrd.gov.co/especificaciones/index.php?option=com_content&view=articl

e&id=2527&Itemid=1894

http://www.construvicol.com:8080/intranet/images/sgi/operaciones/QF/QF_OPER_P

R_010_procedimiento_constructivo_bases_subbases_granulares_rev_01.pdf

http://www.vialidad.cl/areasdevialidad/laboratorionacional/MaterialCursos/Mezclas%

20Asf%C3%A1lticas.pdf

file:///D:/Users/Bel%C3%A9n/Downloads/gua%20de%20instalacion%20adoquines%20

iccg%20-%20octubre%202014-sitio%20web.pdf

http://infonavit.janium.net/janium/TESIS/Licenciatura/Hayasaka_Reyes_Jose_44665.p

df

https://www.google.com.pe/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=8&cad=rja&

uact=8&ved=0ahUKEwj-

_pCWi8PMAhXMGh4KHRoCA_sQFghAMAc&url=http%3A%2F%2Fwww.sct.gob.mx%2F

fileadmin%2FDireccionesGrales%2FDGC%2FDGC%2FLicitaciones%2FPreconvocatorias

%2FN91-2013%2FNorma_Losa_de_Concreto_Hidraulico.docx&usg=AFQjCNHNtTJo5m-

943CmqJ4RiKuxL_wtqQ&sig2=9clnE_5h0aUFHNPvbZi72A&bvm=bv.121099550,d.dmo

http://www.fcpa.org.pe/archivos/file/DOCUMENTOS/5.%20Manuales%20de%20proye

ctos%20de%20infraestructura/Manual%20de%20caminos%20y%20puentes.pdf

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