Propuesta Lab. Geotecnia-FINAL

Programa de Infraestructura del Transporte (PITRA)
PROPUESTA: LM-PI-UMP-012-P
PROPUESTA
CREACIÓN DEL LABORATORIO DE GEOTECNIA
VIAL PARA FINES DE INVESTIGACIÓN
INFORME PARCIAL / FINAL
Preparado por:
Unidad de Materiales y Pavimentos
San José, Costa Rica
Abril, 2013
Información técnica del documento
1. Propuesta
2. Copia No.
LM-PI-UMP-012-P
1
3. Título y subtítulo:
4. Fecha de la Propuesta
Creación del Laboratorio de Geotecnia Vial para Fines de Investigación
Abril, 2013
7. Organización y dirección
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales
Universidad de Costa Rica, Ciudad Universitaria Rodrigo Facio,
San Pedro de Montes de Oca, Costa Rica
Tel: (506) 2511-2500 / Fax: (506) 2511-4440
8. Notas complementarias
9. Resumen
Un alto porcentaje de los materiales que componen las estructuras de pavimentos corresponden a materiales cohesivos y
granulares los cuales constituyen la capa de soporte sobre la cual se coloca la superficie de ruedo (pavimento asfáltico,
concreto hidráulico, tratamientos superficiales, estructuras compuestas, entre otros). La tendencia de la investigación es la
de modificar los protocolos estándar de realización de ensayos con la finalidad de estudiar variables específicas, las cuales
pueden tener un efecto considerable en el comportamiento de las capas de soporte y por lo tanto de la estructura de
pavimento en sí. En aras a cumplir este objetivo, el Programa de Infraestructura del Transporte (PITRA) ha venido
desarrollando varios proyectos relacionados con la caracterización de suelos y materiales granulares a ser utilizados en
proyectos viales, así como en técnicas de estabilización de materiales cohesivos y granulares. Para esto, se considera
necesario contar con ciertos equipos mínimos, y de fácil acceso a los investigadores a cargo de los distintos proyectos en
el área. Se pretende además evaluar cambios y modificaciones en los equipos de ensayo. Esto evidentemente impactaría
las tareas y el desempeño del Laboratorio de Suelos con el que cuenta el LanammeUCR para atender las necesidades de
otras Unidades Internas, así como las de clientes externos. Por tanto, la disponibilidad de ciertos equipos destinados
exclusivamente para fines de investigación, así como las facilidades necesarias para operarlos se considera de gran
importancia.
10. Palabras clave
Laboratorio, Geotecnia Vial
11. Nivel de seguridad:
Ninguno
12. Núm. de páginas
15
13. Preparado por:
Ing. Gustavo Badilla Vargas
Investigador Unidad de Materiales y
Pavimentos
Ing. Tania Ávila Esquivel
Investigadora Unidad de Materiales y
Pavimentos
Ing.José Pablo Aguiar Moya, Ph.D.
Coordinador Unidad de Materiales y
Pavimentos
Fecha: 30/04/13
Fecha: 30/04/13
Fecha: 30/04/13
14. Aprobado por:
14. Revisado por:
Ing. Fabián Elizondo Arrieta, M.B.A.
Coordinador Laboratorio de Infraestructura
Vial
Fecha: 30/04/13
Ing. José Pablo Aguiar Moya, PhD.
Coordinador Unidad de Materiales y
Pavimentos
Fecha:
/
/
Ing. Luis Guillermo Loría Salazar, Ph.D.
Coordinador General PITRA
Fecha: 30/04/13
TABLA DE CONTENIDO
1
INTRODUCCIÓN ................................................................................................................. 4
1.1
Objetivo General ........................................................................................................... 4
1.2
Justificación................................................................................................................... 4
2
MODO DE OPERACIÓN ...................................................................................................... 5
3
PROYECTOS A REALIZAR ................................................................................................ 6
4
PRODUCTOS ESPERADOS ............................................................................................. 11
5
CAPACIDAD REQUERIDA................................................................................................ 12
6
RECURSOS NECESARIOS............................................................................................... 14
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Esquema del PaveLab. .............................................................................................. 15
Figura 2. Distribución Temporal del Laboratorio de Geotécnia Vial dentro del PaveLab. .......... 16
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Proyectos a realizar ....................................................................................................... 6
Tabla 2. Capacidad Mínima Instalada del Laboratorio de Geotécnia Vial .................................. 13
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1
INTRODUCCIÓN
A nivel de investigación, el LanammeUCR ha completado en la última década una gran cantidad
de proyectos en el área de pavimentos. No obstante, la mayor parte de dicha investigación se
ha dedicado a analizar las propiedades de materiales compuestos como lo es la mezcla
asfáltica. La investigación aplicada en el área de materiales cohesivos y granulares ha sido más
limitada. Esto se ha presentado principalmente puesto que el enfoque que se le ha dado al área
de Geotecnia en el LanammeUCR, y en el país en general, tiene mayor relación con temáticas
como lo son estabilidad de taludes y capacidad estructural para atender obras civiles.
No obstante, es claro que en el país existe una gran diversidad de suelos y de fuentes para
agregados de base y subbase. Por tanto, es de vital importancia fortalecer la Geotecnia Vial. En
aras a cumplir este objetivo, el Programa de Infraestructura del Transporte (PITRA) ha venido
desarrollando varios proyectos relacionados con la caracterización de suelos y materiales
granulares a ser utilizados en proyectos viales, así como en técnicas de estabilización de
materiales cohesivos y granulares. Para esto, se considera necesario contar con ciertos equipos
mínimos, y de fácil acceso a los investigadores a cargo de los distintos proyectos en el área,
que permitan generar resultados fuera del marco de certificación INTE/ISO/17025.
1.1
Objetivo General
Implementar un laboratorio enfocado en ensayos para caracterización e investigación de
materiales cohesivos y granulares a ser usados como capa de soporte en obras viales, que
atienda objetivos específicos de la Unidad de Materiales y Pavimentos del PITRA.
1.2
Justificación
Según lo definido por la Ley 8114 (Ley de Simplificación y Eficiencia Tributaria), en su Artículo
6° inciso i), el LanammeUCR deberá desarrollar “programas de investigación sobre los
problemas de la infraestructura vial pavimentada del país”. El objetivo de realizar dicha
investigación aplicada es el de garantizar la correcta inversión de los fondos destinados a la
infraestructura vial del país.
Un alto porcentaje de los materiales que componen las estructuras de pavimentos corresponden
a materiales cohesivos y granulares, los cuales constituyen la capa de soporte sobre la cual se
coloca la superficie de ruedo (pavimento asfáltico, concreto hidráulico, tratamientos
superficiales, estructuras compuestas, entre otros).
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Como tal, para atender dichas
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responsabilidades es práctica común la realización de distintos ensayos característicos por los
investigadores a cargo del proyectos. De la misma forma, la tendencia de la investigación es la
modificar los protocolos estándar de realización de ensayos con la finalidad de estudiar
variables específicas, las cuales pueden tener un efecto considerable en el comportamiento de
las capas de soporte y por lo tanto de la estructura de pavimento en sí.
De la misma forma, se pretende eventualmente evaluar cambios y modificaciones
fundamentales en los equipos de ensayo. Esto evidentemente impactaría las tareas y el
desempeño del Laboratorio de Suelos con el que cuenta el LanammeUCR para atender las
necesidades de otras Unidades Internas, así como las de clientes externos. Por tanto, la
disponibilidad de ciertos equipos destinados para fines de investigación, así como las
facilidades necesarias para operarlos se considera de gran importancia.
2
MODO DE OPERACIÓN
A diferencia de los demás laboratorios del LanammeUCR, los cuales son operados mediante
técnicos de laboratorio debidamente certificados y acreditados, se busca que el Laboratorio de
Geotécnia Vial sea operado mediante los investigadores de la Unidad de Materiales y
Pavimentos del PITRA, así como por estudiantes de licenciatura o maestría.
Se pretende tener una comunicación muy cercana con las jefaturas de los Laboratorios de
Infraestructura Civil en áreas afines. De la misma forma, se planea colaborar muy cercanamente
con los Laboratorios de Infraestructura Vial, cuyo personal en muchos casos también realiza
labores de investigación dentro de la Unidad de Materiales y Pavimentos.
A pesar que la realización de los ensayos no será mediante técnicos debidamente acreditados,
inicalmente se solicitará a los laboratorios que realizan ensayos acreditados una breve
capacitación y seguimiento en la realización de algunos de los ensayos más comunes, actividad
que ha iniciado desde el 2012. Sin embargo al muy corto plazo se espera que sean los mismos
investigadores de la Unidad de Materiales y Pavimentos los que realicen esta actividad de
transferencia de conocimiento en cuanto a la realización de ensayos a los nuevos asistentes o
integrantes de la Unidad.
Las labores de los asistentes y estudiantes se realizarán mediante dos modalidades: 1) Horas
asistente (estudiantes de licenciatura o maestría) – los estudiantes trabajarán en proyectos de
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investigación debidamente aprobados por la Coordinación del PITRA, dentro de las líneas de
investigación debidamente establecidas dentro del PITRA, las cuales están debidamente
especificadas dentro del Plan Quinquenal de dicho programa y 2) Proyectos de graduación
(estudiantes de licenciatura y maestría) – los estudiantes trabajarán en sus proyectos de
graduación, los cuales deberán estar también enmarcados dentro de las líneas de investigación
del PITRA, o en áreas afines que tengan un impacto importante en la Geotecnia Vial y la
Ingeniería de Pavimentos de Costa Rica.
3
PROYECTOS A REALIZAR
En la Tabla 1 se muestran los proyectos, que durante su ejecución, van a requerir de los
servicios del nuevo laboratorio de geotecnia vial propuesto.
Tabla 1. Proyectos a realizar
Proyecto de
Investigación
Objetivo
del proyecto
Granulometrías típicas
Identificar las granulometrías
en materiales de base
típicas de los materiales de
utilizadas en Costa Rica base que están siendo
utilizados en diferentes
pavimentos de Costa Rica
Granulometrías típicas
en materiales de
subbase utilizadas en
Costa Rica
Ensayos de
caracterización de
materiales granulares y
suelos
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Alcance de
la investigación
Determinación, revisión, tabulación y
análisis de las curvas
granulométricas de los materiales de
base que son utilizados en diversos
proyectos a lo largo de todo el país.
Identificar las granulometrías
típicas de los materiales de
subbase que están siendo
utilizados en diferentes
pavimentos de Costa Rica
Determinación, revisión, tabulación y
análisis de las curvas
granulométricas de los materiales de
subbase que son utilizados en
diversos proyectos a lo largo de todo
el país.
Generar una base de datos con Evaluación, revisión, medición,
información relacionada con
tabulación de los resultados
diferentes fuentes de extracción obtenidos en laboratorio de pruebas
de materiales granulares y las de abrasión, durabilidad, caras
propiedad físico-mecánicas de fracturadas, límites de Atterberg,
estos materiales (Abrasión LA, entre otras, para diferentes
sanidad al sulfato de sodio,
materiales utilizados típicamente en
índice de durabilidad, caras
diferentes proyectos viales en el país
fracturadas, granulometría,
(red vial nacional y red vial cantonal)
relación humedad-densidad,
para establecer propiedades típicas
límites de Atterberg,
de los materiales del país. Al tratarse
Microdeval, durabilidad Slake, de una base de datos, debe iniciarse
etc.)
en el corto plazo, de manera que se
puedan analizar estos resultados en
el tiempo.
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Proyecto de
Investigación
Objetivo
del proyecto
Módulo resiliente de
materiales de base,
subbase y subrasantes
utilizadas en Costa Rica
Identificar los módulos
resilientes típicos para el
material de base y establecer
relaciones con las
características del material
(contenido de humedad,
porcentaje de compactación,
nivel de esfuerzos, etc.)
Susceptibilidad de
variaciones en el valor
del módulo resiliente en
campo de materiales
granulares de base,
subbase y subrasante
para diferentes épocas
del año
Determinar las variaciones en
el contenido de humedad y su
influencia en los valores del
módulo resiliente medidos en
campo para diferentes épocas
del año.
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Alcance de
la investigación
Evaluación en ensayos de laboratorio
de variaciones en el porcentaje de
compactación, contenido de
humedad, niveles de esfuerzo, entre
otras variables que pueden tener
influencia en los resultados obtenidos
en el ensayo de módulo resiliente en
laboratorio, para establecer el
protocolo de ensayo para la
caracterización de materiales. Desde
el punto de vista de investigación se
realizarán variaciones al protocolo de
ensayo típico, tomando en cuenta
cambios en los porcentajes de
compactación, contenido de
humedad, nivel de esfuerzos.
En el caso de la evaluación de
diferentes contenidos de humedad es
necesario determinar mediante
ensayos de laboratorio las Curva
Característica de Retención de Agua
de Suelos no Saturados. Los
resultados obtenidos serán insumos
en el desarrollo de la Guía de
Pavimentos de Costa Rica
Medición en campo y en laboratorio
del módulo resiliente de los
materiales de las capas de soporte
de los pavimentos, para determinar
variaciones en el valor del módulo
para diferentes épocas del año para
poder establecer así, el módulo
resiliente que mejor refleje las
condiciones de campo a las cuales
estará expuesto el pavimento.
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Proyecto de
Investigación
Caracterización de
bases, subbases
granulares y suelos no
saturados para su
aplicación dentro de
estructuras de
pavimentos
Objetivo
del proyecto
Alcance de
la investigación
Desarrollar curvas características de
retención de agua de diversos
materiales, mediante el uso de platos
extractores porosos, para
caracterizar diversos materiales
granulares y suelos. Se
correlacionaran los resultados
obtenidos con el comportamiento
físico-mecánico de estos materiales
en ensayos de laboratorio, tales
como: módulo resiliente, capacidad
de soporte, compresión inconfinada,
etc.
Susceptibilidad a la
Implementar y desarrollar el
Evaluación de la susceptibilidad a la
deformación
protocolo de ensayo para
deformación permanente de
permanente en
determinar la susceptibilidad a materiales granulares y generación
laboratorio de
la deformación permanente de de modelos para predecir la
materiales granulares y materiales granulares y suelos deformación permanente en
suelos en Costa Rica
debido a variaciones en los
laboratorio. Al respecto existe poca
esfuerzos de confinamiento y
investigación realizada, así como la
condiciones de humedad.
ausencia de protocolos de ensayos
de laboratorio debidamente
aceptados y definidos para las
condiciones de los materiales de
Costa Rica.
Susceptibilidad a la
Generar una ecuación general Evaluación de la susceptibilidad a la
deformación
de deformación permanente
deformación permanente de
permanente en campo
para los materiales granulares materiales granulares y generación
de materiales
mediante ensayos acelerados a de modelos para predecir la
granulares y suelos en
escala natural (HVS) y
deformación permanente.
Costa Rica
establecer correlaciones con
las propiedades y condiciones
de los materiales ensayados en
laboratorio.
Susceptibilidad a la
Generar una ecuación general Formulación de los procedimientos y
fatiga de materiales
de fatiga para materiales
protocolos de ensayo en laboratorio
granulares estabilizados estabilizados con cemento
para evaluar y determinar la
con cemento en Costa
mediante el ensayo de vigas a resistencia susceptibilidad a la fatiga
Rica
flexotracción, establecer
de materiales estabilizados con
correlaciones con la
cemento y generación de modelos
compresión inconfinada.
para calcular la resistencia a fatiga.
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Caracterizar y determinar el
comportamiento físicomecánico de materiales
granulares y suelos para
determinar su influencia en el
desempeño y comportamiento
dentro de la estructura de un
pavimento.
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Proyecto de
Investigación
Objetivo
del proyecto
Calibración de la
ecuación de fatiga de
laboratorio a las
condiciones de campo
para materiales
granulares estabilizados
con cemento en Costa
Rica
Determinación de
coeficientes
estructurales de capa
para los materiales
granulares y suelos
Calibrar los modelos de
laboratorio a condiciones de
campo mediante ensayos
acelerados a escala natural
(HVS) y establecer
correlaciones con las
propiedades y condiciones de
los materiales.
Determinar el coeficiente
estructural de capa y sus
correlaciones con otros
ensayos de caracterización
mecánica (CBR, módulo
resiliente) para los materiales
granulares y suelos, que sean
compatibles con la metodología
de Diseño AASHTO 1993.
Evaluar las características de
los materiales granulares que
presentan propiedades
deficientes y evaluar el efecto
que tiene la incorporación de la
cal para mejorar estas
propiedades, así como el
desempeño a largo plazo.
Calibración del modelo de fatiga
obtenido en laboratorio a las
condiciones de campo para evaluar
la susceptibilidad a la fatiga de
materiales estabilizados con
cemento.
Evaluar las características de
los materiales granulares que
presentan propiedades
deficientes y evaluar el efecto
que tiene la incorporación de
cemento para mejorar estas
propiedades, así como el
desempeño a largo plazo.
Revisión bibliográfica y aplicación de
distintas metodologías de diseño en
laboratorio para la determinación de
los contenidos de cemento y las
variaciones en las propiedades físicomecánicas de materiales
estabilizados con cemento, para
establecer una metodología de
diseño en laboratorio y establecer
criterios de desempeño y
caracterización de estos materiales.
Evaluación de posibles
mejoras en las
propiedades de los
materiales granulares
con la incorporación de
cal
Evaluación de posibles
mejoras en las
propiedades de los
materiales granulares
con la incorporación de
cemento
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Alcance de
la investigación
Evaluación, revisión, tabulación y
análisis de diferentes materiales
granulares para determinar el
coeficiente estructural de capa que
mejor refleje las condiciones de los
materiales de Costa Rica y que sea
aplicable en la guía de diseño
AASHTO 93.
Evaluación en laboratorio de
materiales estabilizados con cal, para
la eventual construcción de tramos
de prueba en campo para evaluar el
desempeño real que tienen los
materiales estabilizados, bajo
diferentes condiciones de clima y de
tránsito real.
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Proyecto de
Investigación
Objetivo
del proyecto
Alcance de
la investigación
Evaluación de posibles
mejoras en las
propiedades de los
materiales granulares
con la incorporación de
asfalto
Evaluar las características de
los materiales granulares que
presentan propiedades
deficientes y evaluar el efecto
que tiene la incorporación de
materiales asfálticos para
mejorar estas propiedades, así
como el desempeño a largo
plazo.
Revisión bibliográfica y aplicación de
distintas metodologías de diseño en
laboratorio para la determinación de
los contenidos de asfalto y las
variaciones en las propiedades físicomecánicas de materiales
estabilizados con asfalto, para
establecer una metodología de
diseño en laboratorio y establecer
criterios de desempeño y
caracterización de estos materiales
Evaluación de posibles
mejoras en las
propiedades de los
materiales granulares
con la incorporación de
materiales de desecho
(PVC, Neumáticos, etc.)
Evaluar las características de
los materiales granulares que
presentan propiedades
deficientes y evaluar el efecto
que tiene la incorporación de
materiales considerados de
desecho (PVC, neumático
molidos, etc.) para mejorar
estas propiedades, así como el
desempeño a largo plazo.
Revisión bibliográfica de experiencias
y métodos de diseño utilizados en
otros países para el uso de
materiales considerados de desecho
para mejorar las propiedades de los
materiales granulares y suelos. Para
establecer metodologías de diseño
en laboratorio para la dosificación y
medición de propiedades físicomecánicas de los materiales
estabilizados, así como el
establecimiento de criterios de
desempeño.
Mejoramiento del
módulo resiliente de
materiales granulares
mediante variaciones en
la compactación/
granulometría
Proponer disposiciones
granulométricas que podrían
mejorar la resistencia de los
materiales granulares.
Evaluación en laboratorio del módulo
resiliente de diferentes materiales
granulares, para analizar y evaluar
las mejoras que se pueden obtener
en el Módulo Resiliente por
variaciones en la curva
granulométrica.
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Proyecto de
Investigación
Objetivo
del proyecto
Alcance de
la investigación
Aplicación de
modelación numérica
para diferentes
condiciones de
saturación de una
subrasante para la
predicción del
comportamiento y el
desempeño de
pavimentos con base en
datos obtenidos de la
instrumentación de
pistas de ensayo
experimentales
Aplicar la modelación numérica
para la predicción del
comportamiento y el
desempeño de pavimentos, ya
sea mediante el uso de la
teoría de Elementos Finitos o
Métodos Numéricos para la
generación de herramientas
que puedan emplearse en el
dimensionamiento de
pavimentos asfálticos
Se propone llevar a cabo una
investigación que contemple tres
grandes etapas a saber:
1. Caracterización en laboratorio de
propiedades de materiales. Los
ensayos pueden involucrar
variaciones importantes de los
procedimientos de ensayos estándar.
2.Evaluación y monitoreo de
comportamiento y desempeño de
estructuras de pavimentos en pista
de ensayo a diferentes condiciones
de saturación de una subrasante
ensayadas con un simulador de
tráfico tipo HVS (Heavy Vehicle
Simulator)
3. Aplicación de modelación
numérica para la predicción del
comportamiento y el desempeño de
pavimentos.
4
PRODUCTOS ESPERADOS
Los proyectos enunciados en la sección anterior (Tabla 1) obedecen a una línea de
investigación que se viene desarrollando desde el 2011 y que se enmarca dentro del Plan
Quinquenal de la Unidad de Materiales y Pavimentos dentro del PITRA. Dicho plan se ha
diseñado con la finalidad de cumplir con varios objetivos que se consideran de suma
importancia para el país en el ámbito de materiales y pavimentos.
A saber, los objetivos que se pretenden alcanzar son los siguientes:
1. Implementar técnicas avanzadas de modelación y caracterización de materiales de manera
que se pueda analizar y caracterizar el comportamiento de los mismos con mayor nivel de
certeza, desde el punto de vista fundamental, dejando de lado las tradicionales
formulaciones empíricas.
2. Actualización de especificaciones con base en las nuevas técnicas y conocimiento
desarrollado de los materiales de manera que se asegure el adecuado desempeño de los
materiales en campo.
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3. Caracterización de materiales existentes y diseño y evaluación de nuevos materiales y
técnicas que permitan mejorar las características de los materiales que actualmente se
utilizan en Costa Rica.
4. Desarrollo de una guía de diseño estructural de pavimentos basada en las condiciones
nacionales
(materiales,
clima,
tránsito)
junto
con
herramientas
que
faciliten
su
implementación.
Por tanto, para poder alcanzar dichas metas se busca obtener los siguientes productos:

Caracterización de los materiales existentes: se refiere a la realización de ensayos de punta
para el conocimiento de las propiedades de nuestros materiales con el objetivo de
comprender su comportamiento.

Propuesta para el uso de nuevos materiales: se refiere a la investigación en cuanto a
propiedades, diseño y desempeño de materiales que actualmente no son utilizados, o que
en su defecto se han utilizado inadecuadamente, en nuestro país para ser implementados,
generando una inversión más eficiente de recursos.

Desarrollo de bases de datos: se busca centralizar la información recolectada por los
distintos proyectos de investigación, de manera que la misma pueda ser utilizada en
distintos estudios, sea accesible al público y permita el desarrollo de modelos de
caracterización del comportamiento y desempeño de los materiales.

Generación de una guía de diseño estructural de pavimentos: se refiere a la propuesta de
un método de diseño estructural de pavimentos mediante el uso de las características
propias de los materiales y condiciones de nuestros pavimentos, la generación de modelos
de deterioro que correlacionen el desempeño de materiales en laboratorio con el
comportamiento de estructuras a escala natural y una interface que facilite la asimilación y
uso de esta herramienta con mejores resultados en cuanto a la precisión de predicción. Esto
se implementará para diseñar proyectos a nivel nacional y municipal.
Los proyectos mencionados en la Sección 3 (Proyectos a Realizar) buscan alimentar los
productos indicados.
5
CAPACIDAD REQUERIDA
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Para poder atender todas las necesidades anteriormente descritas, se requiere que el
Laboratorio de Geotécnia Vial cuente con la instrumentación necesaria para la realización de al
menos los ensayos indicados en la Tabla 2.
Tabla 2. Capacidad Mínima Instalada del Laboratorio de Geotécnia Vial
Ensayo
Norma
Equipo
A. Índice de Soporte de
California (CBR)
AASHTO T193
B. Próctor Estándar y
Modificado
AASHTO T99/T180
C. Límites de Attemberg
ASTM D4318
D. Granulometría de suelos
Hidrómetro
ASTM D 422
E. Granulometría de suelos
Mallas
ASTM D 422
1. Moldes
2. Mazos Próctor
3. Palanganas
4. Cucharas Pulpero
5. Filtros
6. Probetas
7. Cápsulas
8. Espátulas
9. Balanzas
10. Brocha
1. Cuchara de
Casagrande
2. Vidrio Esmerilado
3. Espátula
4. Enrasador
5. Cápsulas
6. Balanzas
7. Pizeta
1. Mallas de diferentes
aberturas
2. Balanzas
3. Hidrómetro
4. Probetas
5. Agitador
6. Cucharas Pulpero
7. Cápsula
8. Termocupla
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F. Gravedad Específica
Picnómetro
ASTM D 854
G. Curva Característica de
Suelos no Saturados
-
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
1.
2.
3.
4.
5.
H. Densidad del suelo en
sitio por métodos
eléctricos
I.
J.
-
Picnómetro
Pizeta
Espátula
Cápsula
Balanza
Mortero
Termocúpla
Extractores de Platos
de Presión
Platos de Presión
Anillos de retención de
suelo
Compresor
Enrasador
1. Densímetro Eléctrico
Contenido de Humedad
suelos y rocas
ASTM D 2216
1. Cuchara Pulpero
2. Cápsulas
3. Balanza
Densidad del suelo en
sitio por métodos
nucleares
ASTM D 2922
1. Densímetro Nuclear
Gran parte de la importancia de la implementación de este laboratorio es poder ejecutar
ensayos modificando los procedimientos descritos en las normas ASTM, AASHTO y demás
normas de uso común en la caracterización de suelos y materiales granulares para carreteras.
Todo con la finalidad de poder generar información nueva que contribuya en el entendimiento
de los materiales y en consecuencia en la optimización del diseño de carreteras.
6
RECURSOS NECESARIOS
Para la puesta en marcha de este laboratorio se han efectuado las siguientes inversiones a la
fecha:

Adquisición de equipo para la elaboración de los ensayos A, B, C, D, E, F e I de
acuerdo con la Tabla 2.

Compra de un densímetro eléctrico marca TransTech.

Compra de un densímetro nuclear.

Compra de un equipo de laboratorio de saturación de suelos marca SoilMosture.
LM-PI-UMP-012-P
Fecha de emisión: 30 de abril de 2013
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Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales - Universidad de Costa Rica
Apartado Postal: 11501-2060, San José, Costa Rica Tel: (506) 2511-2500, Fax: (506) 2511-4440
No obstante, un importante componente de cualquier laboratorio es el área de trabajo asignada
al mismo, así como las facilidades a que se tiene acceso dentro del mismo. Por tanto es que se
ha considerado un espacio en la posible ampliación de los Laboratorios de Infraestructura Vial.
Sin embargo, es claro que dicha ampliación está prevista para un mediano plazo y la necesidad
del Laboratorio de Geotécnia Vial es actual.
Para esto, la Unidad de Materiales y Pavimentos del PITRA propone que dicho laboratorio se
ubique temporalmente en una de las subáreas del PaveLab (Laboratorio de Ensayos
Acelerados en Pavimentos). Dicha área se indica en la Figura 1.
Laboratorio de
Geotécnia Vial
Figura 1. Esquema del PaveLab.
Para tal propósito se han definido los siguientes requisitos mínimos con los que debe contar
dicho laboratorio:

Mesas de trabajo con un ancho mínimo de 70 cm y altura de 90 cm
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
Pila 90 cm altura, profundidad 80 cm y 70 cm de ancho

Piletas para remojo de muestras (CBR)

Tomas de 110V y 220V trifásicos

Abanico de pared
Un dimensionamiento y distribución inicial de dicho laboratorio se propone en la Figura 2. Se
espera que el área destinada a este laboratorio pueda presupuestarse de los fondos
inicialmente destinados a la construcción del Centro de Monitoreo del PaveLab, pues el mismo
estará contiguo al laboratorio.
5.60m
Mesa
Zona Ensayos varios
0.70m
Lab. Suelos
No
Saturados
Compresor
3.90m
Pila
Mesa
CBR
Zona Mazos Próctor
Sin Escala
Figura 2. Distribución Temporal del Laboratorio de Geotécnia Vial dentro del PaveLab.
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