3 Materiales de contrucción
Anuncio
Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas 3.1 ACSAM Consultores MATERIAL DE MEJORAMIENTO 1. ALCANCE Esta sección tiene por objeto establecer los requisitos que deben cumplir los materiales de mejoramiento: para la cimentación de zanjas, para el relleno de zanjas, para rellenos o terraplenes de altura, y pedraplenes, para la ejecución de obras sanitarias. 2. DOCUMENTOS RELACIONADOS - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Cantidad de material más fino que el tamiz de 0.075 mm en agregados pétreos, AASHTO T 11. - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Análisis granulométricos de agregados, AASHTO T 27. - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Determinación del límite líquido de suelos, AASHTO T 89. - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Determinación del límite plástico e índice de plasticidad de suelos, AASHTO T 90. - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Prueba Próctor Estandar, AASHTO T 99. - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Prueba Próctor Modificada, AASHTO T 180. - American Society for Testing and Material (ASTM), Valor relativo de soporte de suelos compactados en laboratorio, CBR, ASTM 1883. 3. TERMINOLOGÍA Explotación, operaciones que incluyen la extracción del material en bruto del banco de préstamo, su acarreo a la planta de cribado y lavado; el lavado y cribado propiamente dicho, el suministro del agua necesaria, así como de las operaciones que se requieren para retirar el material de la planta, colocarlo en bancos de almacenamiento y cargarlo a bordo del equipo de transporte para su utilización. Material de mejoramiento es una composición de piedra o fragmentos de roca, que sustituye a los suelos que no presentan características adecuadas para: soporte de tuberías; relleno final de las zanjas, terraplenes, pedraplenes y enrocados. 4. REQUISITOS 4.1 Cimentación de zanjas El material de mejoramiento, de ser necesario, debe estar compuesto por piedras colocadas uniformemente en capas de hasta 30 cm de espesor, y apisonados por medios externos –empuje con el cucharón de la retroexcavadora, pisones manuales, etc.-; las piedras de mayor diámetro deben colocarse al fondo. La piedra debe ser natural, de canto rodado, los diámetros deben tener tamaño máximo 25 cm y mínimo 10 cm, cuando se utilice fragmentos de roca, la longitud de aristas debe mantener la relación máxima 1:2 (mayor a menor), siendo la mayor dimensión 25 cm. La piedra no debe tener una pérdida total mayor del 12 % en peso, ni debe desintegrarse cuando se los someta a cinco ciclos de la prueba de durabilidad al sulfato de sodio, según lo especificado en la norma INEN 863. La piedra debe tener un porcentaje de desgaste menor al 50% a 500 revoluciones, según ensayo ASTM 131. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 1 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas 4.2 ACSAM Consultores Relleno Inicial, final y terraplenes El material de mejoramiento para relleno inicial, relleno final de zanjas, se colocará alrededor del tubo y/o sobre el relleno inicial, siempre y cuando el material propio de la excavación no sea adecuado. El relleno de terraplenes se realizará con material obtenido de los cortes de la construcción de las obras, se utilizará material de mejoramiento o préstamo, únicamente cuando se haya establecido la inconveniencia de utilizar el material del sector. El material de mejoramiento debe ser proveniente de zonas de préstamo calificada por la autoridad competente. Los suelos deben poseer una capacidad portante adecuada, no debe tener una expansividad mayor a 4%. Debe tener densidades máximas mayores a 1400 kg/m3. El material de mejoramiento debe cumplir las siguientes características físicas: Granulometría, lo establecido para sub-base clase 2 (MOP-F-001-2000) Material de Mejoramiento TAMIZ 4.3 Porcentaje en peso que pasa el tamíz de malla cuadrada ASTM SI 3” 76.2 mm ‑ ‑ 2” 50.4 mm 100 1 1/2" 38,1 mm 70 – 100 Nº 4 4.75 mm 30 – 70 Nº 40 0.425 mm 15 – 40 Nº 200 0.075 mm 0 – 20 El tamaño máximo de los granos no debe ser mayor a 1 ½”. Límite líquido del material ensayado (porción que pasa el tamiz N° 40), debe ser menor al 30%; el índice de plasticidad menor al 12%. Los agregados gruesos deben tener un porcentaje de desgaste menor al 50% a 500 revoluciones, según ensayo ASTM 131. La densificación debe ser menor al 95% de la densidad máxima obtenida en laboratorio, de acuerdo al ensayo Proctor Modificado. Rasante de Calzada El material de mejoramiento para la rasante de calzada, se colocará sobre el relleno final de zanja, siempre y cuando el material propio de la excavación no fuese adecuado; el material debe estar constituido de grava, fragmentos de roca y otro material relativamente fino, para emparejar el lecho pedregoso, El material a incorporarse no debe contener vegetación, troncos, raíces o cualquier otro material perecedero. Deberá ser suelo granular, material rocoso o combinaciones de ambos, libre de material orgánico y escombros, colocado en capas aproximadamente horizontales, de espesor máximo de 15 cm; emparejada, conformada y compactada, antes de la colocación de la capa siguiente. Tendrá una granulometría tal que todas las partículas pasarán por un tamiz de cuatro pulgadas (100 mm.) con abertura cuadrada y no más de 20 por ciento pasará el tamiz Nº 200 (0,075 mm), de acuerdo al ensayo AASHTO-T.11. Material de tamaño mayor al máximo especificado, si se presenta, deberá ser retirado antes de que se incorpore al material en la obra. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 2 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores La parte del material que pase el tamiz Nº 40 (0.425 mm.) deberá tener un índice de plasticidad no mayor de quince (15) y límite líquido hasta 35% siempre que el valor del CBR sea mayor al 20%, tal como se determina en el ensayo AASHTO-T-193. 4.4 Pedraplenes y enrocados Los pedraplenes se construirán en capas de hasta 80 cm. de espesor, compactándolas con rodillo liso vibratorio de peso mayor a 25 toneladas. No se emplearán bloques o cantos cuyo diámetro sea superior a 1/3 del espesor de la capa. Los enrocados se colocarán a mano o empleando grúa o equipo similar, de acuerdo al tamaño de los bloques. Cuando se especifique enrocado en obras en contacto con agua, se deberá colocar un filtro adecuado por debajo de él, para impedir el sifonaje de los suelos de apoyo. Este filtro puede ser un geotextil del tipo no tejido y de espesor mínimo de 2.0 mm. o una capa de granulometría tal que sirva al propósito indicado. La piedra debe ser natural, de canto rodado, los diámetros deben tener tamaño máximo 25 cm y mínimo 10 cm, cuando se utilice fragmentos de roca, la longitud de aristas debe mantener la relación máxima 1:2 (mayor a menor), siendo la mayor dimensión 25 cm. La piedra no debe tener una pérdida total mayor del 12 % en peso, ni debe desintegrarse cuando se los someta a cinco ciclos de la prueba de durabilidad al sulfato de sodio, según lo especificado en la norma INEN 863. La piedra debe tener un porcentaje de desgaste menor al 50% a 500 revoluciones, según ensayo ASTM 131. 5. MUESTREO Y MÉTODOS DE PRUEBA Las muestras para los ensayos deben tomarse siguiendo los requisitos de muestreo que se especifican en la norma INEN 695, entre los que destacan los siguientes aspectos: - - - Las muestras serán tomadas de los materiales ya procesados, es decir tal como van a ser incorporados en la obra Muestras de producto procesado que vayan a ser sometidas a pruebas de abrasión, no deben ser aplastadas o reducidas por medios manuales La muestra final de campo debe formarse mediante la combinación de al menos tres submuestras tomadas aleatoriamente en cantidades iguales, de manera de obtener finalmente la cantidad requerida según el ensayo. El número de muestras a tomar dependerá de la criticidad y de la variabilidad de las propiedades a medir. En todo caso, el material a ser probado debe ser inspeccionado frecuentemente, de manera de detectar variaciones apreciables. Para su aprobación, deben presentarse los certificados expedidos por un laboratorio calificado por la entidad, de los siguientes ensayos, para demostrar que el material es apto para ser usado. ENSAYO PROCEDIMIENTO Granulometría Límite plástico Límite líquido Próctor estándar Próctor modificado Durabilidad CBR AASHTO – T27 Y T-11 AASHTO – T90 AASHTO - T89 AASHTO - T99 AASHTO - T180 INEN 863 AASHTO T-193 Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 3 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas 3.2 ACSAM Consultores CASCAJO 1. ALCANCE Esta sección tiene por objeto establecer los requisitos que debe cumplir el cascajo para ser empleado como material de relleno. 2. DOCUMENTOS RELACIONADOS - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Análisis granulométricos de agregados, AASHTO T 27. - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Prueba Próctor Estandar, AASHTO T 99. - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Prueba Próctor Modificada, AASHTO T 180. - American Society for Testing and Material ASTM D 1883. Valor Relativo de Soporte del suelo compactados en laboratorio- California - C.B.R - American Association of State Highways and Transport Officials AASHTO - T90 Determinación del Límite plástico e índice de plasticidad en los suelos - American Association of State Highways and Transport Officials AASHTO - T89 Determinación del Límite líquido en los suelos - MINISTERIO DE OBRAS PÚBLICAS DEL ECUADOR, Especificaciones Generales de Caminos y Puentes, MOP-001-F-2000. 3. TERMINOLOGÍA Se entenderá como cascajo al material conformado por fragmentos de roca meteorizada, que no sea considerado como piedra, libre de escombros. 4. REQUISITOS Deberá ser suelo granular, material rocoso o combinaciones de ambos, el material a incorporarse no debe contener vegetación, troncos, raíces o cualquier otro material perecedero. El cascajo debe ser colocado en capas aproximadamente horizontales, de espesor máximo de 15 cm; emparejada, conformada y compactada, antes de la colocación de la capa siguiente. El cascajo debe tener una granulometría tal que el tamaño máximo de las partículas sea de 50 mm -las partículas pasarán por un tamiz de tres pulgadas (76.2 mm.) con abertura cuadrada- y no más de 20 por ciento pasará el tamiz Nº 200 (0,075 mm), de acuerdo al ensayo AASHO-T.11. Material de tamaño mayor al máximo especificado, si se presenta, deberá ser retirado antes de que se incorpore al material en la obra. Los materiales gruesos consistirán de partículas resistentes y durables que tengan un porcentaje de desgaste a la abrasión de 50% como máximo. La parte del material que pase el tamiz Nº 40 (0.425 mm.) 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%, tal como se determina en el ensayo AASHO-T-193. El material debe tener una densidad seca máxima no menor a 1.400 Kg/m3, de acuerdo al ensayo de compactación AASHTO T-180. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 4 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores 5. MUESTREO Y MÉTODOS DE PRUEBA Las muestras para los ensayos deben tomarse siguiendo los requisitos de muestreo que se especifican en la norma INEN 695, entre los que destacan los siguientes aspectos: - - Las muestras serán tomadas de los materiales ya procesados, es decir tal como van a ser incorporados en la obra Muestras de producto procesado que vayan a ser sometidas a pruebas de abrasión, no deben ser aplastadas o reducidas por medios manuales La muestra final de campo debe formarse mediante la combinación de al menos tres submuestras tomadas aleatoriamente en cantidades iguales, de manera de obtener finalmente la cantidad requerida según el ensayo. El número de muestras a tomar dependerá de la criticidad y de la variabilidad de las propiedades a medir. En todo caso, el material a ser probado debe ser inspeccionado frecuentemente, de manera de detectar variaciones apreciables El Constructor presentará, para su aprobación, los certificados expedidos por un laboratorio calificado por la entidad, de los siguientes ensayos, para demostrar que el material es apto para ser usado en rellenos: ENSAYO Granulometría Proctor Estándar Proctor Modificado Limites de Atterberg CBR Abrasión 3.3 PROCEDIMIENTO AASHTO T 27 y T 11 AASHTO T 99 AASHTO T 180 AASHTO T 89 y T 90 AASHTO T 193 INEN 860 Y 861 PIEDRAS Y ROCAS 1. ALCANCE Esta sección tiene por objeto establecer las operaciones de explotación y requisitos de calidad que deben cumplir las piedras y rocas para ser utilizada para en las obras civiles (mamposterías, muros secos, rellenos de enrocamiento, enrocamiento a volteo o cualquier otro trabajo. Esta Sección se aplica a otro material pétreo que disponga de normativa correspondiente. 2. DOCUMENTOS RELACIONADOS - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Determinación del peso específico de suelos, AASHTO T-100. - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Resistencia a la abrasión en máquina de los Ángeles, AASHTO T-96 - American Association of State Highways and Transport Officials. Soundless of aggregate by use of sodium sulfate or magnesium sulfate. AASHTO T 104-77 - American Society for Testing and Material (ASTM). Peso específico y absorción del agregado grueso. ASTM C-127 - MINISTERIO DE OBRAS PÚBLICAS DEL ECUADOR, Especificaciones Generales de Caminos y Puentes, MOP-001-F-2000. - MINISTERIO DE DESARROLLO URBANO, Subsecretaría de Saneamiento Ambiental, Especificaciones técnicas de Construcción Comunes de Agua Potable y Alcantarillado, Agosto2000 Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 5 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores 3. TERMINOLOGÍA Explotación, operaciones que incluyen la extracción del material en bruto del banco de préstamo, su acarreo, así como de las operaciones que se requieren para retirar el material de la planta, colocarlo en bancos de almacenamiento y cargarlo a bordo del equipo de transporte para su utilización. Piedra, sustancia mineral, más o menos dura y compacta, que no es terrosa ni de aspecto metálico. Piedra molón, piedra grande de figura irregular, más o menos esférica, que se desprende dela cantera al barrenar. 4. REQUISITOS La piedra que suministre el Constructor podrá ser producto de explotación de cantera o de banco de recolección, deberá ser de buena calidad, homogénea, fuerte y durable, resistente a la acción de los agentes atmosféricos, sin grieta ni partes alteradas y además las características que expresamente señale el proyecto en cuanto se refiere a sus dimensiones y peso. A este efecto Fiscalización debe aprobar los bancos ya sea de préstamo o recolección previamente a su explotación. Las operaciones incluyen la explotación del banco de préstamo en todos sus aspectos, la fragmentación de la piedra a su tamaño adecuado de acuerdo con la obra por ejecutarse, su selección a mano, cuando ésta sea necesaria y su carga a bordo del equipo de transporte que la conducirá hasta el lugar de su utilización. 4.1 Requisitos comunes de las piedras La piedra para obras civiles debe tener una densidad mayor o igual a 2,3 gr/cm3. Las piedras a emplearse en cualquier obra de albañilería serán limpias, de granito, andesita o similares, de resistencia y tamaño adecuado para el uso que se les va a dar, inalterables bajo la acción de los agentes atmosféricos. La piedra debe tener un porcentaje de desgaste menor al 50% a 500 revoluciones de la máquina de los Ángeles, según ensayo de abrasión, Norma INEN 861 (ASTM 131). La piedra no debe tener una pérdida de peso mayor al 12% en el ensayo de durabilidad, Norma INEN 863, luego de 5 ciclos de inmersión y lavado con sulfato de sodio. El tamaño de las piedras deberá ser tal que en ningún caso supere el 25% de la menor dimensión de la estructura a construirse. El volumen de piedras incorporadas no excederá del 50% del volumen de la obra o elemento que se está construyendo con este material 4.2 Piedra para Mampostería o Gavión La piedra para mampostería o gaviones debe ser de calidad aprobada y procederá de canteras o yacimientos; debe ser de granito, andesita o similar, sólida, resistente y durable; presentará color uniforme y estará exenta de resquebrajamientos, rajaduras u otros defectos que perjudiquen su resistencia. La piedra debe estar libre de restos vegetales, tierra u otros materiales objetables. Toda piedra alterada por acción de la intemperie o que se encuentre meteorizada, será rechazada. Las piedras no deben tener depresiones o protuberancias que permitan concentración de esfuerzos en los apoyos o que impidan ser debidamente asentadas; la forma será tal que satisfaga los requerimientos arquitectónicos y estructurales de la mampostería especificada, lo que será verificado por medición directa. La piedra debe tener un espesor mínimo de 20centímetros, un ancho semejante a 1.5 veces el espesor, no menor de 30 centímetros y un largo semejante a 1.5 veces el ancho respectivo. Si se requiere cabeceros, su longitud será por lo menos 30 cm mayor al ancho de las hileras contiguas. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 6 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores 4.3 Piedra Labrada La piedra labrada para mampostería, será de la clase indicada en los planos, con caras labradas y escuadradas, resistentes a la intemperie, de grano relativamente fino, de color uniforme, y además estará libre de intrusiones u otros defectos estructurales. Las piedras labradas deben tener un espesor no menor de 20 centímetros ni mayor de 45 centímetros. Si el espesor de las hileras es variable, éstas deberán disminuir desde la base hasta el tope del muro. El labrado se lo realizará de tal forma que la superficie superior e inferior de cada piedra sea paralela con la base de asiento. El acabado de la piedra debe estar definido en los planos, y debe considerar los siguientes tipos: Acabado liso: Acabado fino: Acabado áspero Desbastada Cara en bruto: Tiene una superficie con variaciones máximas de 1,5 mm con escuadría. Tiene una superficie con variaciones máximas de 6,5 mm con escuadría. Tiene una superficie con variaciones máximas de 13 mm con escuadría. Tiene una superficie con variaciones máximas de 20 mm con escuadría. Tiene caras irregulares sin labrar. Las variaciones no excederán en de 7,5 centímetros con referencia a la línea de escuadría. la línea de la línea de la línea de la línea de ningún caso Las piedras para revestir deberán ser labradas de manera que sus líneas de base o juntas sean concordantes con lo señalado en los planos y lo fijado por el Fiscalizador, dentro de las siguientes tolerancias: - Molón de mampostería: - Piedra labrada de mampostería: 5 cm. 2 cm. 4.4 Piedra sin labrar La piedra sin labrar (molón) para mampostería debe ser de calidad aprobada; debe ser de granito, andesita o similar, sólida, resistente y durable; debe estar exenta de resquebrajamientos, rajaduras u otros defectos estructurales. La piedra debe tener un espesor mínimo de 20 cm, un ancho semejante a 1,5 veces el espesor, no menor de 30 cm y un largo semejante a 1,5 veces el ancho respectivo. Preferentemente, toda la piedra a emplearse en una obra procederá de la misma cantera, y tendrá tal calidad que, luego de su tallado, presente formas regulares, con caras paralelas y aristas bien definidas. La piedra puede requerir de un tallado somero para presentar caras semiplanas, sin llegar al grado requerido para la piedra labrada. No se emplearán molones desgastados o afectados por intemperismo. 4.5 Piedra para Hormigón Ciclópeo La piedra para hormigón ciclópeo deberá provenir de depósitos naturales o de canteras; será de calidad aprobada, sólida, resistente y durable, exenta de defectos que afecten a su resistencia, y estará libre de material vegetal, tierra u otros materiales objetables. La piedra debe tener un espesor mínimo de 20 cm, un ancho semejante a 1,5 veces el espesor, no menor de 30 cm y un largo semejante a 1,5 veces el ancho respectivo. Toda piedra alterada por la acción de la intemperie o que se encuentre meteorizada, será rechazada. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 7 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas 4.6 ACSAM Consultores Replantillo de piedra La piedra para debe provenir de depósitos naturales o de canteras; será de calidad aprobada, sólida resistente y durable, exenta de defectos que afecten a su resistencia y estará libre de material vegetal tierra u otro material objetables. Toda la piedra alterada por la acción de la intemperie o que se encuentre meteorizada, será rechazada. La piedra debe tener un espesor entre 10 y 15 cm en todas sus dimensiones. 4.7 Enrocado Las áreas de suelos inclinados, deben ser protegidas mediante recubrimiento de enrocado de acuerdo a lineamientos y diferentes tipos de material indicado en los planos Los enrocados se colocarán a mano o empleando grúa o equipo similar, de acuerdo al tamaño de los bloques. Cuando se especifique enrocado en obras en contacto con agua, se deberá colocar un filtro adecuado por debajo de él, para impedir el sifonaje de los suelos de apoyo. Este filtro puede ser un geotextil del tipo no tejido y de espesor mínimo de 2.0 mm. o una capa de granulometría tal que sirva al propósito indicado. La piedra para enrocado debe ser durable, sólida y tener un volumen mínimo y una gravedad específica de 2.4. Piedra (tipo R) La piedra para enrocado tipo R debe tener un peso entre 25, y 115 Kg cada una y al menos el 50% de las piedras deberán pesar más de 45 Kg, a excepción de la piedra pequeña de llenando de juntas (las piedras serán colocadas en una capa simple con juntas cerradas). Piedra (tipo F) Estas piedras tienen una superficie con un menor ancho liso. Deben pesar entre 25 y 115 kilogramos cada una y al menos el 40% de las piedras pesarán más de 45 kilogramos cada una. Piedra (común) Las piedras no deben ser menores de 0,01 m3 en volumen y no menores que 75 milímetros en su menor dimensión. El ancho de la piedra no podrá ser menor que dos veces su espesor. 4.8 Pedraplenes Los pedraplenes se construirán en capas de hasta 80 cm. de espesor, compactándolas con rodillo liso vibratorio de peso mayor a 25 toneladas. No se emplearán bloques o cantos cuyo diámetro sea superior a 1/3 del espesor de la capa. La piedra debe ser natural, de canto rodado, los diámetros deben tener tamaño máximo 25 cm y mínimo 10 cm, cuando se utilice fragmentos de roca, la longitud de aristas debe mantener la relación máxima 1:2 (mayor a menor), siendo la mayor dimensión 25 cm. 5. MUESTREO Y MÉTODOS DE PRUEBA Las muestras para los ensayos deben tomarse siguiendo los requisitos de muestreo que se especifican en la norma INEN 695, entre los que destacan los siguientes aspectos: - Las muestras serán tomadas de los materiales ya procesados, es decir tal como van a ser incorporados en la obra Muestras de producto procesado que vayan a ser sometidas a pruebas de abrasión, no deben ser aplastadas o reducidas por medios manuales La muestra final de campo debe formarse mediante la combinación de al menos tres submuestras tomadas aleatoriamente en cantidades iguales, de manera de obtener finalmente la cantidad requerida según el ensayo. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 8 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas - ACSAM Consultores El número de muestras a tomar dependerá de la criticidad y de la variabilidad de las propiedades a medir. En todo caso, el material a ser probado debe ser inspeccionado frecuentemente, de manera de detectar variaciones apreciables El Constructor presentará, para su aprobación, los certificados expedidos por un laboratorio calificado por la autoridad competente, de los siguientes ensayos, para demostrar que el material es apto para ser usado. ENSAYO Peso específico Absorción Abrasión de los Ángeles Prueba de los Sulfatos 3.4 PROCEDIMIENTO AASHTO - T100 / INEN 857 ASTM C 127 AASHTO T 96 AASHTO T 104-77 / INEN 863 ARENA 1. ALCANCE Esta sección tiene por objeto establecer las operaciones de explotación y requisitos de calidad que debe cumplir la arena para ser utilizada para en las obras civiles. En esta Norma se incluyen los áridos para hormigón. 2. DOCUMENTOS RELACIONADOS - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Cantidad de material más fino que el tamiz de 0.075 mm en agregados pétreos, AASHTO T 11. American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Determinación del peso específico de suelos, AASHTO T 100. 3. TERMINOLOGÍA Explotación, operaciones que incluyen la extracción del material en bruto del banco de préstamo, su acarreo a la planta de cribado y lavado; el lavado y cribado propiamente dicho, el suministro del agua necesaria, así como de las operaciones que se requieren para retirar el material de la planta, colocarlo en bancos de almacenamiento y cargarlo a bordo del equipo de transporte para su utilización. Se entenderá como arena al material arrastrado por los ríos o lavado ó triturado, que no sea considerado como piedra, y libre de escombros. 4. REQUISITOS La arena que se utilice en las obras civiles, y que deba proporcionar el Constructor, deberá consistir en fragmentos de roca duros de un diámetro no mayor de 5 mm densos y durables, libres de cantidades objetables de polvo, tierra, partículas de tamaño mayor, pizarras, álcalis, materia orgánica, tierra vegetal, mica y otras sustancias perjudiciales. La arena puede ser de bancos naturales, producto de trituración o una mezcla de ambas; la arena para elaboración de hormigones y morteros, necesariamente debe ser lavada o de trituración, La arena para uso de los hormigones deberá tener un contenido de humedad uniforme y estable, no mayor de 6%. Otras características se indican a continuación. En cualquier caso, las operaciones requeridas, incluyen: a. la explotación directa de los bancos naturales, clasificación, almacenamiento temporal del material y su carga a bordo del equipo de transporte para su utilización. b. la extracción de la piedra, su fragmentación, su transporte a la trituradora, clasificación, así como el almacenamiento temporal del material y su carga a bordo del equipo de transporte para su utilización. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 9 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas 4.1 ACSAM Consultores Arena de bancos naturales Cuando la arena se obtenga de bancos naturales de este material, se procurará que su granulometría esté comprendida entre los límites máximos y mínimos que se expresan a continuación. Arena de Río La arena de río debe ser limpia, no plástica. El porcentaje de finos no debe ser superior 20%, el peso específico debe ser mayor o igual a 2.4, la arena debe cumplir con la siguiente granulometría: Arena de Río TAMIZ SI ASTM Porcentaje que pasa (%) 9.50 mm 4.80 mm 2.00 mm 425 mm 74 mm 3/8” N° 4 N°10 N°40 N°200 100 95-100 --------´5-20 Arena Lavada La arena debe ser limpia, no plástica. El porcentaje de finos debe ser menor al 5%. La arena debe cumplir con la siguiente granulometría: Arena Lavada TAMIZ 4.2 SI ASTM Porcentaje que pasa (%) 9.50 mm 4.80 mm 2.00 mm 425 mm 74 mm 3/8” N° 4 N°10 N°40 N°200 100 85-100 65-85 25-55 ´0-5 Arena de Trituración La arena de trituración debe estar compuesta de partículas resistentes y duras, libres de material vegetal u otro material inconveniente. Entre dos tamices cualesquiera consecutivos no debe quedar retenido más del 45% de las partículas, su módulo de finura no debe ser menor de 2,3 ni mayor de 3,1. Las exigencias de granulometría serán comprobadas por el ensayo granulométrico especificado en la norma INEN 697. El peso específico de los agregados se determinará de acuerdo al método de ensayo estipulado en la norma INEN 856. El peso unitario del agregado se determinará de acuerdo al método de ensayo determinado en la norma INEN 858. La arena debe estar libre de cantidades dañinas de impurezas orgánicas, para lo cual se empleará el método de ensayo INEN 855. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 10 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores 5. MUESTREO Y MÉTODOS DE PRUEBA Las muestras para los ensayos deben tomarse siguiendo los requisitos de muestreo que se especifican en la norma INEN 695, entre los que destacan los siguientes aspectos: - - Las muestras serán tomadas de los materiales ya procesados, es decir tal como van a ser incorporados en la obra. Muestras de producto procesado que vayan a ser sometidas a pruebas de abrasión, no deben ser aplastadas o reducidas por medios manuales La muestra final de campo debe formarse mediante la combinación de al menos tres submuestras tomadas aleatoriamente en cantidades iguales, de manera de obtener finalmente la cantidad requerida según el ensayo. El número de muestras a tomar dependerá de la criticidad y de la variabilidad de las propiedades a medir. En todo caso, el material a ser probado debe ser inspeccionado frecuentemente, de manera de detectar variaciones apreciables El Constructor presentará, para su aprobación, los certificados expedidos por un laboratorio calificado por la entidad, de los siguientes ensayos, para demostrar que el material es apto. ENSAYO PROCEDIMIENTO Granulometría Peso específico Contenido de materia orgánica AASHTO - T27 Y T11 INEN 856 INEN 855 3.5 GRAVA 1. ALCANCE Esta sección tiene por objeto establecer las operaciones de explotación y requisitos de calidad que debe cumplir la grava para ser utilizada para en las obras civiles, en esta Sección se incluyen los áridos para hormigón. 2. DOCUMENTOS RELACIONADOS - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Análisis granulométrico de agregados, AASHTO T-27. - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Determinación del peso específico de suelos, AASHTO T-100. - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Resistencia a la abrasión en máquina de los Ángeles, AASHTO T-96 - American Association of State Highways and Transport Officials. Soundless of aggregate by use of sodium sulfate or magnesium sulfate. AASHTO T 104-77 - American Society for Testing and Material (ASTM). Peso específico y absorción del agregado grueso. ASTM C-127 - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Cantidad de material más fino que el tamiz de 0.075 mm en agregados pétreos, AASHTO T 11. - American Society for Testing and Material (ASTM). Peso volumétrico suelto y varillado. ASTM C29 - MINISTERIO DE OBRAS PÚBLICAS DEL ECUADOR, Especificaciones Generales de Caminos y Puentes, MOP-001-F-2000. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 11 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores 3. TERMINOLOGÍA Explotación, operaciones que incluyen la extracción del material en bruto del banco de préstamo, su acarreo a la planta de cribado y lavado; el lavado y cribado propiamente dicho, el suministro del agua necesaria, así como de las operaciones que se requieren para retirar el material de la planta, colocarlo en bancos de almacenamiento y cargarlo a bordo del equipo de transporte para su utilización. La grava estará formada de partículas o fragmentos resistentes y duros, libres de material vegetal, arcilla u otro material inconveniente, sin exceso de partículas alargadas o planas. 4. REQUISITOS La grava consistirá en fragmentos de roca duros, de un diámetro mayor de 5 mm y hasta 2”, densos y durables, libres de cantidades objetables de polvo, tierra, pizarras, álcalis, materia orgánica, tierra vegetal, mica u otras sustancias perjudiciales. Las partículas no deberán tener formas lajeadas o alargadas sino aproximadamente esféricas o cúbicas. El contenido de partículas suaves, pizarras, etc., sumado con el contenido de arcilla y limo no deberá exceder del 6 % en peso. La grava para elaboración de hormigones, necesariamente debe ser lavada y de trituración, cuyas características se indican a continuación: La grava para el hormigón debe estar constituido roca triturada (ripio) que cumpla con los requisitos de la norma INEN 872. Consistirá en roca triturada mecánicamente, será de origen andesítico, preferentemente de piedra azul. Se empleará ripio limpio de impurezas, materias orgánicas, y otras substancias perjudiciales, para este efecto se lavará perfectamente. No se debe usar el ripio que tenga formas alargadas o de plaquetas. La producción y almacenamiento del ripio, se efectuará dentro de tres grupos granulométricos separados. En todo caso los agregados para el hormigón de cemento Portland cumplirán las exigencias granulométricas que se indican en la tabla 3 de la norma INEN 872. Las exigencias de granulometrías serán comprobadas por el ensayo granulométrico INEN 696. El peso específico de los agregados se determinará de acuerdo al método de ensayo INEN 857. La grava debe cumplir con cualquiera de las granulometrías indicadas en la tabla siguiente: TAMIZ SI 76.20 mm 63.50 mm 50.80 mm 38.10 mm 25.40 mm 19.10 mm 12.70 mm 9.50 mm 4.80 mm ASTM 3” 2 ½” 2” 1 ½” 1” ¾” ½” 3/8” N° 4 PORCENTAJE QUE PASA 1 2 100 90-100 20-55 0-10 100 90.100 0-15 Notas: La gradación tipo 1 ó 2 debe estar definida en el proyecto El agregado grueso se dividirá en tres tamaños, que se manejarán y almacenarán por separado para después mezclarse en forma adecuada para obtener revolturas que presenten la resistencia y la trabajabilidad requerida con el menor consumo posible de cemento, dichos tamaños corresponden a las siguientes mallas de abertura cuadrada: Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 12 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores De 4.8 a 19 mm(3/16" a 3/4") De 19 a 38 mm(3/4" a 1.5") De 38 a 76 mm(1.5" a 3") La operación de la planta de cribado deberá ser suficientemente eficaz para evitar la presentación de porcentajes decrecientes de partículas menores y mayores que los límites nominales correspondientes a cada agregado. La granulometría debe ser comprobada por el ensayo granulométrico INEN 696. El desgaste no debe ser mayor al 40 por ciento (40%) a 500 revoluciones, determinado según los métodos de ensayo especificados en las normas INEN 860 y 861. El peso específico de los agregados se determinará de acuerdo al método de ensayo INEN 857. El peso unitario del agregado se determinará de acuerdo al método de ensayo INEN 858. La grava no podrá contener material o sustancias perjudiciales que excedan lo indicado, según INEN 872. Las gravas gruesas no deberán experimentar una desintegración ni pérdida total mayor del 12 % en peso, cuando se los someta a cinco ciclos de la prueba de durabilidad al sulfato de sodio, según lo especificado en la norma INEN 863. Los siguientes son los porcentajes máximos permisibles (en peso de la muestra) de substancias indeseables y condicionantes de las gravas. AGREGADO GRUESO % DEL PESO Solidez, sulfato de sodio, pérdidas en cinco ciclos: Abrasión - Los Ángeles (pérdida): Material que pasa tamiz No. 200: Arcilla: Hulla y lignito: Partículas blandas o livianas: Otros: 12.00 35.00 0.50 0.25 0.25 2.00 1.00 En todo caso la cantidad de sustancias perjudiciales en el árido grueso no debe exceder los límites que se estipula en la norma INEN 872. 5. MUESTREO Y MÉTODOS DE PRUEBA Las muestras para los ensayos deben tomarse siguiendo los requisitos de muestreo que se especifican en la norma INEN 695, entre los que destacan los siguientes aspectos: - - Las muestras serán tomadas de los materiales ya procesados, es decir tal como van a ser incorporados en la obra Muestras de producto procesado que vayan a ser sometidas a pruebas de abrasión, no deben ser aplastadas o reducidas por medios manuales La muestra final de campo debe formarse mediante la combinación de al menos tres submuestras tomadas aleatoriamente en cantidades iguales, de manera de obtener finalmente la cantidad requerida según el ensayo. El número de muestras a tomar dependerá de la criticidad y de la variabilidad de las propiedades a medir. En todo caso, el material a ser probado debe ser inspeccionado frecuentemente, de manera de detectar variaciones apreciables El Constructor presentará, para su aprobación, los certificados expedidos por un laboratorio calificado por la entidad, de los siguientes ensayos, para demostrar que el material es apto para ser usado. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 13 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas 3.6 ENSAYO PROCEDIMIENTO Granulometría Peso específico Absorción Abrasión de los Ángeles Prueba de los Sulfatos Peso volumétrico suelto y varillado AASHTO - T27 Y T11 / INEN 696 AASHTO - T100 / INEN 857 ASTM C 127 AASHTO T 96 AASHTO T 104-77 / INEN 863 ASTM C-127 ACSAM Consultores MATERIALES PROVENIENTES DE LA EXCAVACIÓN 1. ALCANCE Esta sección tiene por objeto establecer los requisitos que debe cumplir el material proveniente de la excavación para ser empleado como material de relleno. 2. DOCUMENTOS RELACIONADOS - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Cantidad de material más fino que el tamiz de 0.075 mm en agregados pétreos, AASHTO T 11. - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Análisis granulométrico de agregados, AASHTO T 27. - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Prueba Próctor Estandar, AASHTO T 99. - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Prueba Próctor Modificada, AASHTO T 180. - American Society for Testing and Material ASTM D 1883. Valor Relativo de Soporte del suelo compactados en laboratorio- California - C.B.R - American Association of State Highways and Transport Officials AASHTO - T90 Determinación del Límite plástico e índice de plasticidad en los suelos - American Association of State Highways and Transport Officials AASHTO - T89 Determinación del Límite líquido en los suelos 3. TERMINOLOGÍA Se entenderá como material proveniente de la excavación al suelo que ha sido extraído durante la excavación, y que puede ser utilizado como relleno final. 4. REQUISITOS Los materiales provenientes de la excavación no necesitan ser tratados, pero se los tamizará para separar las partículas gruesas que salgan de los límites granulométricos. El material debe ser colocado en capas aproximadamente horizontales, de espesor máximo de 15 cm; emparejada, conformada y compactada, antes de la colocación de la capa siguiente. El material debe tener una granulometría tal que el tamaño máximo de las partículas sea de 50 mm -las partículas pasarán por un tamiz de tres pulgadas (76.2 mm.) con abertura cuadrada- y no más de 20 por ciento pasará el tamiz Nº 200 (0,075 mm), de acuerdo al ensayo AASHO-T.11. Los materiales gruesos consistirán de partículas resistentes y durables que tengan un porcentaje de desgaste a la abrasión de 50% como máximo. Las partículas finas consistirán de una mezcla de arena y arcilla o limo, y no deberán contener material vegetal; el índice de plasticidad de la fracción que pasa el tamiz Nº 40 será como máximo de 9 y su límite Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 14 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores líquido no será mayor de 35 siempre que el valor del CBR sea mayor al 20%, tal como se determina en el ensayo AASHO-T-193; la fracción que pasa el tamiz Nº 200 no deberá ser mayor que las dos terceras partes de la fracción que pasa el tamiz Nº 40. El material debe tener una densidad seca máxima no menor a 1.400 Kg/m3, de acuerdo al ensayo de compactación AASHTO T-180. 5. MUESTREO Y MÉTODOS DE PRUEBA Las muestras para los ensayos deben tomarse siguiendo los requisitos de muestreo que se especifican en la norma INEN 695, entre los que destacan los siguientes aspectos: - - Las muestras serán tomadas de los materiales ya procesados, es decir tal como van a ser incorporados en la obra Muestras de producto procesado que vayan a ser sometidas a pruebas de abrasión, no deben ser aplastadas o reducidas por medios manuales La muestra final de campo debe formarse mediante la combinación de al menos tres submuestras tomadas aleatoriamente en cantidades iguales, de manera de obtener finalmente la cantidad requerida según el ensayo. El número de muestras a tomar dependerá de la criticidad y de la variabilidad de las propiedades a medir. En todo caso, el material a ser probado debe ser inspeccionado frecuentemente, de manera de detectar variaciones apreciables El Constructor presentará, para su aprobación, los certificados expedidos por un laboratorio calificado por la entidad, de los siguientes ensayos, para demostrar que el material es apto para ser usado en los rellenos compactados: ENSAYO PROCEDIMIENTO Granulometría Límite plástico Límite líquido Peso específico Próctor estándar Próctor modificado Valor relativo de soporte, CBR Abrasión AASHTO – T27 Y T-11 AASHTO – T90 AASHTO - T89 AASHTO - T100 AASHTO - T99 AASHTO - T180 AASHTO T-193 INEN 860 Y 861 3.7 SUBBASE GRANULAR 1. ALCANCE Esta sección establece los requisitos que deben cumplir los agregados que se emplean en la construcción de capas de sub-base de material granular, sea que se obtengan por trituración, cribado o provengan de depósitos naturales de arena o grava, o sean una mezcla de los dos materiales. 2. DOCUMENTOS RELACIONADOS - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Cantidad de material más fino que el tamiz de 0.075 mm en agregados pétreos, AASHTO T 11. - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Determinación del peso específico de suelos, AASHTO T 100. - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Prueba Próctor Estandar, AASHTO T 99. - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Prueba Próctor Modificada, AASHTO T 180. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 15 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas - ACSAM Consultores AmericanSociety for Testing and Material (ASTM), Valor relativo de soporte de suelos compactados en laboratorio, ASTM 1883. 3. TERMINOLOGÍA Sub-base granular es el material libre de materia orgánica cuya granulometría corresponde a los criterios expuestos en el apartado 4 de esta norma. 4. REQUISITOS Los agregados empleados en la construcción de Capas de Sub-base deberán graduarse uniformemente de grueso a fino y cumplirán las exigencias de granulometría que se indican en la tabla siguiente de esta Norma La sub-base está formada por agregados gruesos obtenidos mediante la trituración de grava o roca (o cribado de gravas o yacimientos cuyas partículas estén fragmentadas naturalmente), mezclados con arena natural o material finamente triturado para alcanzar la granulometría especificada en la tabla siguiente. La clase de la sub-base debe estar definida en los documentos contractuales, de manera general se identifican por el tamaño del material: clase 1, menor a 1 ½ “; Clase 2 menor a, 2”, y Clase 3, menor a 3”. La sub-base granular debe ser limpia, libre de tierra vegetal, terrones de arcilla y otros materiales objetables; y deben cumplir las siguientes características: Su graduación será uniforme de grueso a fino, y cumplirán las exigencias de granulometría que se indican en la Tabla. Clases de Sub-bases TAMIZ ASTM SI 3” 2” 1 1/2" Nº 4 Nº 40 Nº 200 76.2 mm 50.4 mm 38,1 mm 4.75 mm 0.425 mm 0.075 mm Porcentaje en peso que pasa el tamíz de malla cuadrada CLASE 1 CLASE 2 CLASE 3 ‑‑ ‑‑ 100 30 – 70 10 ‑ 35 0 ‑ 15 ‑‑ 100 70 – 100 30 – 70 15 – 40 0 – 20 100 -‑‑ 30 ‑ 70 -0 ‑ 20 Los agregados gruesos no presentarán un porcentaje de desgaste mayor al 50% en el ensayo de abrasión, Normas INEN 860 y 861 (AASHTO T-96), con 500 vueltas de la máquina de Los Angeles. La porción del agregado que pase el tamiz Nº 40, debe estar constituido por partículas de rocas sanas y durables, carecer de plasticidad o tener un límite líquido menor de 25 y un índice de plasticidad menor de 6, Las pérdidas en el ensayo de solidez en sulfato de sodio deben ser máximo del 12% y en sulfato de magnesio un máximo del 18%. El material debe presentar como mínimo un CBR del 30% y el porcentaje de compactación debe ser del 100% de la densidad máxima obtenida en el ensayo de Compactación Próctor Modificado método D. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 16 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores Cuando los finos naturales existentes en los materiales originales de la cantera o yacimiento tengan un límite líquido o un índice plástico superiores a los máximos especificados, el Constructor debe realizar la mezcla con material adecuado, para reducir los valores de la plasticidad hasta el límite especificado. 5. MUESTREO Y MÉTODOS DE PRUEBA Las muestras para los ensayos deben ser representativas de la naturaleza y características o condiciones de los materiales que se encuentran en los yacimientos naturales, en los depósitos comerciales o en obra, según corresponda; y deben tomarse siguiendo los requisitos de muestreo que se especifican en la norma INEN 695, entre los que destacan los siguientes aspectos: - - Las muestras serán tomadas de los materiales ya procesados, es decir tal como van a ser incorporados en la obra Muestras de producto procesado que vayan a ser sometidas a pruebas de abrasión, no deben ser aplastadas o reducidas por medios manuales La muestra final de campo debe formarse mediante la combinación de al menos tres submuestras tomadas aleatoriamente en cantidades iguales, de manera de obtener finalmente la cantidad requerida según el ensayo. El número de muestras a tomar dependerá de la criticidad y de la variabilidad de las propiedades a medir. En todo caso, el material a ser probado debe ser inspeccionado frecuentemente, de manera de detectar variaciones apreciables La Clase de la sub-base será comprobada mediante ensayos granulométricos, siguiendo lo establecido en la Norma INEN 696 y 697 (AASHTO T-11 y T-27), luego de que el material ha sido mezclado en planta o colocado en el sitio. Los siguientes ensayos deben realizarse para controlar la calidad de la construcción de la capa de sub-base. ENSAYO PROCEDIMIENTO Granulometría Límite plástico Límite líquido Próctor modificado Densidad de campo Valor relativo de soporte, CBR Durabilidad Abrasión AASHTO – T27 y T-11 AASHTO – T90 AASHTO - T89 AASHTO - T180 AASHTO - T147 ASTM - 1883, AASHTO T 193 AASHTO - T-104 AASHTO - T-96 3.8 BASE GRANULAR 1. ALCANCE Esta sección establece los requisitos que deben cumplir los agregados que se emplean en la construcción de capas de base de material granular, sea que se obtengan por trituración o provengan de depósitos naturales de arena y grava. 2. DOCUMENTOS RELACIONADOS - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Cantidad de material más fino que el tamiz de 0.075 mm en agregados pétreos, AASHTO T 11. - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Determinación del peso específico de suelos, AASHTO T 100. - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Prueba Próctor Estandar, AASHTO T 99. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 17 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Prueba Próctor Modificada, AASHTO T 180. - American Society for Testing and Material (ASTM), Valor relativo de soporte de suelos compactados en laboratorio, ASTM 1883. - MINISTERIO DE OBRAS PÚBLICAS DEL ECUADOR, Especificaciones Generales de Caminos y Puentes, MOP-001-F-2000. - MINISTERIO DE DESARROLLO URBANO, Subsecretaría de Saneamiento Ambiental, Especificaciones técnicas de Construcción Comunes de Agua Potable y Alcantarillado, Agosto2000 3. TERMINOLOGÍA Base granular es el material libre de materia orgánica cuya granulometría corresponde a los tipos indicados en el apartado 4 de esta norma. 4. REQUISITOS Los materiales para base deben obtenerse por trituración de grava o roca, para producir fragmentos limpios, resistentes y durables, que no presenten partículas alargadas o planas en exceso. Estarán exentos de material vegetal, grumos de arcilla u otro material objetable. La piedra o la grava se triturarán con un equipo tal que permita la graduación de los elementos de moltura, de tal modo que se obtengan los tamaños especificados. Cuando se requiera, para lograr las exigencias de graduación o eliminar un exceso de material fino, la piedra o grava deberá ser cribada antes de triturarla. El proyecto debe especificar la Clase de la Base, cuando se estipule Base Clase 1, debe también definirse el tipo de granulometría (A, B, o C); el espesor de la base debe ser como máximo 20 cm. Los materiales para bases deben cumplir las siguientes características: Su graduación será uniforme de grueso a fino, y cumplirán las exigencias de granulometría en el sitio de la obra, de acuerdo a la granulometría de la tabla. Bases Granulares TAMIZ Base Clase 1* ASTM SI A 2" 1 1/2" 1” 3/4” 3/8" Nº 4 Nº 10 Nº 40 Nº 200 50.8 mm 38.1 mm 25.4 mm 19.0 mm 9.5 mm 4.75 mm 2.0 mm 0.425 mm .075 mm 100 70 - 100 55 - 85 50 - 80 40 - 70 30 -60 20 - 50 5 - 30 0-5 B C -- --- 100 70 - 100 60 - 90 45 - 75 30 - 60 20 - 50 5 - 30 0-5 100 70 - 100 50 - 80 35 - 65 25 - 50 10 - 30 0-5 Base Clase 2* Base Clase 3* Base Clase 4* --100 70 - 100 50 - 80 35 - 65 25 - 50 15 -30 3 - 15 ---100 -45 - 80 30 - 60 100 20 - 35 3 - 15 -60 - 90 --- 20 - 50 --0 - 15 * Porcentaje en peso que pase el tamíz de la malla cuadrada La gradación A, B o C debe estar definida en el proyecto. Los agregados gruesos no presentarán un porcentaje de desgaste mayor al 40% en el ensayo de abrasión, con 500 vueltas de la máquina de Los Angeles. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 18 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores La porción del agregado que pase el tamiz Nº 40, debe estar constituido por partículas de rocas sanas y durables, carecer de plasticidad o tener un límite líquido menor de 25 y un índice de plasticidad menor de 6, Las pérdidas en el ensayo de solidez en sulfato de sodio deben ser máximo del 12% y en sulfato de magnesio un máximo del 18%. El material debe presentar como mínimo un CBR del 80% y el porcentaje de compactación debe ser del 100% de la densidad máxima obtenida en el ensayo de Compactación Próctor Modificado. El Equivalente de arena debe ser 40 para todo tipo de tráfico. Cuando los finos naturales existentes en los materiales originales de la cantera o yacimiento tengan un límite líquido o un índice plástico superiores a los máximos especificados, el Constructor debe realizar la mezcla con material adecuado, para reducir los valores de la plasticidad hasta el límite especificado. 5. MUESTREO Y MÉTODOS DE PRUEBA Las muestras para los ensayos deben ser representativas de la naturaleza y características o condiciones de los materiales que se encuentran en los yacimientos naturales, en los depósitos comerciales o en obra, según corresponda; y deben tomarse siguiendo los requisitos de muestreo que se especifican en la norma INEN 695, entre los que destacan los siguientes aspectos: - - Las muestras serán tomadas de los materiales ya procesados, es decir tal como van a ser incorporados en la obra Muestras de producto procesado que vayan a ser sometidas a pruebas de abrasión, no deben ser aplastadas o reducidas por medios manuales La muestra final de campo debe formarse mediante la combinación de al menos tres submuestras tomadas aleatoriamente en cantidades iguales, de manera de obtener finalmente la cantidad requerida según el ensayo. El número de muestras a tomar dependerá de la criticidad y de la variabilidad de las propiedades a medir. En todo caso, el material a ser probado debe ser inspeccionado frecuentemente, de manera de detectar variaciones apreciables La Clase de la base será comprobada mediante ensayos granulométricos, siguiendo lo establecido en la Norma INEN 696 y 697 (AASHTO T-11 y T-27), luego de que el material ha sido mezclado en planta o colocado en el sitio. Los siguientes ensayos deben realizarse para controlar la calidad de la construcción de la capa de base. ENSAYO PROCEDIMIENTO Granulometría Límite plástico Límite líquido Próctor modificado Densidad de campo Valor relativo de soporte, CBR Equivalente de arena Durabilidad Abrasión AASHTO – T27 y T-11 AASHTO – T90 AASHTO - T89 AASHTO - T180 AASHTO - T147 ASTM - 1883, AASHTO T 193 AASHTO T 176 AASHTO - T-104 AASHTO - T-96 3.9 GAVIONES 1. ALCANCE Esta sección establece las condiciones generales que deben cumplir los gaviones y las estructura flexibles a gravedad, que se emplean en obras del proyecto. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 19 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores 2. DOCUMENTOS RELACIONADOS - MINISTERIO DE OBRAS PÚBLICAS DEL ECUADOR, Especificaciones Generales de Caminos y Puentes, MOP-001-F-2000. - MINISTERIO DE DESARROLLO URBANO, Subsecretaría de Saneamiento Ambiental, Especificaciones técnicas de Construcción Comunes de Agua Potable y Alcantarillado, Agosto2000 American Society for Testing and Materials (ASTM), Norma ASTM A 641, Especificación Estándar para el Zinc Recubierto (Galvanizado) de Alambre de Acero al Carbono. - - American Society for Testing and Materials (ASTM), Norma ASTM D 792, Métodos de Prueba Estándar para Densidad y Gravedad Específica (Densidad Relativa) de Plásticos por Desplazamiento. - American Society for Testing and Materials (ASTM), Norma ASTM D 2240, Método de Prueba Estándar para la Goma de Dureza Propiedad-Durómetro. - American Society for Testing and Materials (ASTM), Norma ASTM D 412, Métodos de Prueba Estándar para Caucho Vulcanizado y Elastómeros Termoplásticos – Tensión. - American Society for Testing and Materials (ASTM), Norma ASTM D 1242, Métodos Estándar de Prueba para la Resistencia de los Materiales de Plástico a la Abrasión. - Instituto Ecuatoriano de Normalización (INEN), Norma INEN 861, Árido grueso para hormigón. Determinación del valor de abrasión del árido grueso de partículas mayores a 19mm mediante el uso de la máquina de los Ángeles. - Instituto Ecuatoriano de Normalización (INEN), Norma INEN 863, áridos para hormigón. Determinación de la resistencia a la disgregación. 3. TERMINOLOGÍA Gavión, elemento modular estructural de forma prismática rectangular, fabricados en malla hexagonal, subdividido en celdas por diafragmas colocados cada metro (colocados durante la fabricación), usado generalmente en estructuras que tiene la finalidad de soportar empujes a través de su propio peso, cumpliendo función estructural, su características fundamentales son la flexibilidad (absorber asentamientos diferenciales sin comprometer su estabilidad) y alta permeabilidad (alivia cargas y empujes hidrostáticos); no requiere fundaciones especiales para su instalación. Colchón o colchoneta, es un elemento modular de forma prismática rectangular que presenta una gran superficie y pequeño espesor; fabricados de malla hexagonal, la tapa es un elemento separado. Es extremadamente flexible e impermeable; cumple la función de revestimiento (protección de la erosión superficial); usado para protección y revestimiento de márgenes de cursos de agua, además como plataforma de deformación y protección de socavación debajo de estructuras flexibles. Gavión cilíndrico, es un tipo de gavión de forma cilíndrica, fabricado por un único paño de malla hexagonal. Utilizado como estructuras de contención de gravedad y protección de pie de talud, Su función es de apoyo de estructuras en suelos con baja capacidad de soporte, son aplicables en lugares de difícil acceso y en obras sumergidas, es una estructura para obras de emergencia. Malla para Gaviones, Son recipientes o cajas de forma de paralelepípedo o cilíndrica, fabricados con enrejado de malla de alambre, el alambre, debe estar adecuadamente protegido contra la corrosión, debe ser tejida, con triple torsión, para ser empleados como elementos de protección o control en varias obras de ingeniería. Material de relleno, Los gaviones serán rellenados con piedra natural o canto rodado, que no presenten sustancias corrosivas o agresivas en su composición y que sean resistentes a la acción del agua y de la intemperie. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 20 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores 4. REQUISITOS 4.1 Malla para gaviones La malla de los gaviones debe cumplir los siguientes requisitos: Escuadría de la malla: 5 x 7 cm; 6 x 8 cm; 8 x 10 cm; 10 x 12 cm ó 12 x 15 cm. Para obras en seco se utilizará escuadría de 6x8 ó 10x12 cm, para obras en ambiente húmedo ó agua, la escuadría mínima será de 8X10 cm. Dimensiones: La forma y dimensiones de los gaviones serán las indicadas en los planos o las siguientes: Gaviones: Largo 1.00; 1.50; 2.00; 3.00 ó 4.00 metros Ancho 1.00 metros Alto 0.50 ó 1.00 metro Colchones: Largo Ancho Alto Gaviones cilíndricos: Largo Diámetro Alambre de la malla: Diámetro mínimo: 3.00; 4.00; 5.00 ó 6.00 metros 2.00 metros 0.17; 0.23 ó 0.30 metro 2.00; 3.00; 4.00 ó 5.00 metros 0.65 metros Tipo reforzado, tejida, triple torsión. entre 2.00; 2.20; 2.40; 2.70; 3.00 ó 3.40 mm. Para obras en seco, el diámetro será menor a 2.7 mm, siendo el más común de 2.4 mm; en obras en ambiente húmedo ó agua, el diámetro mínimo será 3.0 mm. Los bastidores de las aristas tendrán 1 mm más que el diámetro de la malla; el alambre de costura debe ser el diámetro inmediatamente inferior al de la malla. Resistencia a la ruptura:mayor a 380 N/mm2 (3800 Kg/cm2) Protección contra la corrosión: Triplemente galvanizado o alambre plastificado Recubrimiento de zinc: mayor a 225 gr/m2 de superficie Debe utilizarse recubrimiento plastificado en condiciones de trabajo de extrema agresividad (aguas salinas, descargas industriales, etc.). El PVC para revestimiento no debe partirse o agrietarse, después que los alambres se hayan torcido para la fabricación de malla. No debe dejar ninguna porción ferrosa expuesta y debe pintarse o repararse cualquier defecto que se encuentre. El espesor del revestimiento debe ser mínimo de 0.4 mm por cada lado del alambre, lo que resulta un espesor total mínimo de 0.8 mm adicional al diámetro del alambre. El tamaño de la piedra será no mayor de cuatro veces el tamaño de la escuadrilla de la malla. 4.2 Piedra para relleno de gaviones La piedra a emplearse en este relleno debe estar libre de material vegetal, tierra u otros materiales objetables. Toda piedra alterada por la acción de la intemperie o que se encuentre meteorizada, será rechazada. La piedra empleada en el relleno debe cumplir los siguientes requisitos Forma: Tamaño mínimo: Diseños Definitivos semiredondeada preferentemente 50% mayor a la abertura de la malla correspondiente. Especificaciones Generales Pág. 21 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas Densidad mínima: ACSAM Consultores 2.4 gr/cm3. 5. MUESTREO Y MÉTODOS DE PRUEBA 5.1 Muestreo Las muestras se tomarán de los gaviones, colchonetas, recubrimientos o enrejados metálicos recibidos en la obra, de acuerdo a la tabla siguiente La longitud de estas muestras será la suficiente para realizar en cada una de ellas todos los ensayos requeridos; cada una de las piezas de las que se haya cortado las probetas deben numerarse con el fin de tomar nuevas muestras en caso de que los resultados obliguen a la repetición de algún ensayo. En el caso de lotes pequeños de hasta 110 gaviones, cochones y recubrimientos o 15 rollos de enrejado o alambre se hará un muestreo simple, con lo que se considera un fallo definitivo. Para un número de pizas mayor a 110, se realizará la inspección de la segunda muestra cuando no se pueda tomar una decisión con los resultados de la primera; se considera fallo definitivo cuando uno de los resultados confirme el primer resultado. Cantidad de muestras a tomar por lote* Descripción Número de del lote piezas del lote A B C D E F Cantidad de muestras para 1ra Inspección 2da Inspección 111-180 181-300 301-400 401-800 801-1300 1301-3200 10 20 30 50 75 100 20 30 50 80 150 200 * Leoncio Galarza Z, Empleo de Gaviones en la Construcción de Obras Civiles de Pequeñas Centrales Hidroeléctricas, Escuela Politécnica Nacional, Julio de 1983 Al realizar los ensayos sobre probetas, la obtención de un resultado inferior a lo estipulado en la norma, obligará a dos contraensayos de la misma prueba, que se efectuará sobre otras probetas sacadas del mismo gavión, colchón, recubrimiento o rollo de enrejado o alambre, de igual manera, se considera fallo definitivo cuando uno de los contraensayos confirme el primer resultado. Para el ensayo del peso del recubrimiento de zinc, las probetas tendrán las dimensiones que se indican en la tabla siguiente. Dimensiones de las probetas* Diámetro del alambre mm Longitud de la probeta mm Hasta 1.5 de 1.5 a 3.0 mayor a 3.0 300 100 50 * LGZ. Escuela Politécnica Nacional, 1983 La prueba de uniformidad del espesor del recubrimiento, o de concentración del galvanizado, se realizará sobre muestras de alambre de 20 cm de longitud. El galvanizado debe resistir sin que aparezcan vestigios de cobre, las inmersiones que se indican en la tabla siguiente. Espesor del recubrimiento* Diámetro nominal 2.4 mm y menor 2.7 mm y mayor Número de inmersiones del alambre extraido de gaviones de madejas 2 3 * LGZ. Escuela Politécnica Nacional, 1983 Diseños Definitivos Especificaciones Generales 2 3 ; Pág. 22 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas 5.2 ACSAM Consultores Métodos de prueba Las muestras se enviarán a un laboratorio calificado por la entidad contratante, para la realización de los siguientes ensayos: diámetro del alambre, adherencia y uniformidad del recubrimiento de zinc, peso del recubrimiento de zinc y resistencia de la malla. También los alambres de amarre y atirantado deben ser sometidos a los ensayos indicados. El Contratista debe presentar previo al inicio de cada obra, los certificados de fábrica de las mallas y recubrimientos, indicando el cumplimiento de las pruebas siguientes: a. Alambre, de las mallas, para amarre y atirantado, Acero grado SAE 1008.y los siguientes límites máximos de composición química: Carbono 0.10%, Manganeso 0.30 a 0.50%, Fósforo 0.04% y Azufre 0.05%. El alambre debe cumplir la norma BS 1052 (British Standard) “Mild Steel Wire”, con las siguientes características: Número de alambres por metro cuadrado de malla Sección transversal de un alambre Sección transversal total por metro cuadrado de malla Resistencia a la rotura * Resistencia a la rotura por m2 de malla Peso por m2 de malla 24 u 4.52 mm2 108.48 mm2 38 a 50 kg/mm2 912 a 1200 kg/mm2 1.10 kg *(un alambre antes de fabricar la malla), sobre una muestra de 30 cm de longitud, y estiramiento mayor al 12%. La resistencia media a la rotura por m2 y el peso por m2 se admite una tolerancia del 5%. b. El diámetro del alambre admitirá una tolerancia de 3% después del tejido de alambre.. c. Galvanización, todo alambre de los gaviones deben cumplir la norma INEN 672; el peso mínimo de recubrimiento de zinc por m2 de superficie recubierta debe ser: Revestimiento Clase 3, ASTM A 641 ó BS 443 Para Diámetro: 2.00 y 2.20 mm, 240 g/m2 mínimo. Para Diámetro: 2.40 y 2.70 mm, 260 g/m2 mínimo. Para Diámetro: 3.00 y 3.40 m m, 275 g/m2 mínimo. d. Plastificación o Revestimiento por extrusión con PVC, debe realizarse sobre un alambre después de ser galvanizado, debe ser de color gris, y debe estar sujeta a lo indicado en la norma ASTM D 412, con las siguientes características: Espesor mínimo del revestimiento: 0.50 mm Resistencia a la rotura 250 kg/cm2, ASTM D 412 Estiramiento > 200% y < 280%, ASTM D 412 Módulo de elasticidad al 100% de estiramiento: >250 kg/cm2, ASTM D 412 Dureza: 50 a 60 Shore "D", ASTM D 2240 Pérdida de peso por abrasión <150 mg, ASTM D 1242 Peso específico: 1.30 a 1.35 kg/m3, ASTM D 792 Carga de rotura > 210 kg/cm2, ASTM D 412 El revestimiento de PVC del alambre de amarre y atirantado debe tener las mismas características que el indicado para la malla. Además, el proveedor debe presentar los certificados de las pruebas de plastificación siguientes: Prueba en niebla salina, conforme a la norma ASTM B 117 Prueba de envejecimiento acelerado, conforme a la norma ASTM E 42 Además se realizará la inspección visual de los siguientes aspectos: Forma del hexágono, en el sentido de una de sus diagonales Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 23 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores Dimensiones de la luz de la malla (cm), entre torsiones laterales Escuadría de la malla (cm), admitiendo una tolerancia del 5%, y Refuerzo de los bornes (deben ser reforzados mecánicamente) Cuando los alambres sean plastificados, el recubrimiento no presentará ninguna exfoliación a simple vista. e. Piedra para relleno de gaviones El material no presentará un porcentaje de desgaste mayor a 50% en el ensayo de abrasión, Norma INEN 861, luego de 500 vueltas de la máquina de Los Ángeles, y no arrojará una pérdida de peso mayor al 12%, determinada en el ensayo de durabilidad, Norma INEN 863, luego de 5 ciclos de inmersión y lavado con sulfato de sodio. Estos ensayos se presentarán previo al inicio de cada obra. Además, están sujetas a la inspección visual y, de existir dudas, ensayos que incluirán análisis petrográficos, densidad absoluta, absorción, humedecimiento y secado u otros ensayos que se considere necesarios. La aprobación de la fuente de materiales no significará la aprobación de todo el material de esa fuente, sino solamente del material representado en las muestras de ensayo. 3.10 AGREGADOS PARA HORMIGÓN ASFÁLTICO 1. ALCANCE Esta sección tiene por objeto fijar las características que deben cumplir los agregados que se emplean en la construcción de hormigón asfáltico. 2. DOCUMENTOS RELACIONADOS - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Análisis granulométricos de agregados gruesos y finos, AASHTO T 27 - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Cantidad de material más fino que el tamiz de 0.075 mm en agregados pétreos, AASHTO T 11 - MINISTERIO DE OBRAS PÚBLICAS DEL ECUADOR, Especificaciones Generales de Caminos y Puentes, MOP-001-F-2000. - MINISTERIO DE DESARROLLO URBANO, Subsecretaría de Saneamiento Ambiental, Especificaciones técnicas de Construcción Comunes de Agua Potable y Alcantarillado, Agosto2000 3. TERMINOLOGÍA Relleno mineral: Porción de material que pasa el tamiz INEN 75 micrones (N° 200). Densidad: Es la masa de la unidad de volumen de las partículas del árido a una temperatura especificada. El volumen no incluye los poros saturables de las partículas ni los huecos entre éstas. Agregado fino: Porción de material que pasa el tamiz INEN 4.75 mm. (N° 4) y es retenida en el tamiz INEN 75 micrones (N° 200). Agregado grueso: Agregado cuyas partículas son retenidas por el tamiz INEN 4.75 mm. (N° 4). Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 24 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores 4. REQUISITOS 4.1 Requisitos Generales Los agregados son compuestos de partículas de piedra triturada, grava triturada, grava o piedra natural, arena, etc., deben cumplir los requisitos de graduación según corresponda al lugar de la mezcla; son de tres tipos. Agregados tipo A: Todo el agregado grueso debe ser obtenido por trituración. El agregado fino debe ser arena natural o material triturado, de requerirse, se puede añadir relleno mineral. Agregados tipo B: Por lo menos el 50% de agregado grueso debe ser obtenido por trituración; el agregado fino y el relleno mineral pueden ser triturados o provenientes de depósitos naturales. Agregados tipo C: Los agregados se obtienen de depósitos naturales o de trituración, según las disponibilidades propias de la región, deben cumplir los límites de la estabilidad media, determinados en la tabla siguiente. Ensayos Marshall Ensayos de acuerdo al método Marshall Estabilidad (libras) Flujo (pulgada/100) % vacíos con aire: Carpeta Base PESADO -75 Golpes- T R A F I C O MEDIO -50 Golpes- LIVIANO -35 Golpes- mínimo máximo mínimo máximo mínimo máximo 1800 8 -16 1200 8 -18 750 8 -20 3 5 3 5 3 5 3 8 3 8 3 8 Nota: % de Vacíos en el agregado mineral (VMA) de acuerdo con el gráfico actualizado del Instituto del Asfalto. Los agregados tanto para mezcla en planta como mezcla en sitio, deben cumplir además los siguientes requisitos: Los agregados deben ser fragmentos limpios, resistentes y duros. Los agregados deben estar completamente secos (para ello se instalarán dos secadores en serie), al finalizar la operación de mezclado, la humedad de los agregados no debe ser mayor de 1%. Los agregados gruesos no deberán tener un desgaste mayor de 40% luego de 500 revoluciones de la máquina de Los Ángeles. La porción de los agregados que pasa el tamiz Nº 40 (0.425 mm), deberá tener un índice de plasticidad menor a 4. El agregado no debe experimentar desintegración ni pérdida total mayor del 12%, cuando se lo someta a 5 ciclos de inmersión y lavado con sulfato de sodio, en la prueba de durabilidad. Los agregados serán de características tales que, al ser impregnados con material bituminoso, más de un 95% de este material bituminoso permanezca impregnando las partículas, después de realizado el ensayo de resistencia a la peladura. Los agregados gruesos retenidos en el tamiz Nº 4 deben tener cierta angularidad determinada como el porcentaje de vacíos de aire presente en los agregados pasantes el tamiz INEN 2.36 mm.. El 85% del agregado grueso debe tener por lo menos una cara fracturada y el 80% del agregado grueso debe tener las dos caras fracturadas. El 45% de los agregados finos debe tener angularidad . Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 25 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores El equivalente de arena en los agregados pasantes el tamiz Nº 4 deben cumplir los valores mínimos siguientes: 1 EQUIVALENTE DE Tráfico Liviano y Mediano 35 45 Base Capa de Rodadura ARENA Tráfico Pesado 40 50 4.2 Agregado para Mezcla en planta Agregados para mezcla en planta, son agregados que se utilizan para la fabricación de hormigón asfáltico empleando una planta de asfaltos o equipo semejante para su mezcla con el asfalto. Agregados Asfálticos para mezcla en Planta TAMIZ Agregados Asfálticos Tipo* ASTM SI A B 2" 1 1/2" 1” 3/4” 1.2" 3/8" Nº 4 Nº 8 Nº 50 Nº 200 50.8 mm 38.1 mm 25.4 mm 19.0 mm 12.5 mm 9.5 mm 4.75 mm 2.36 mm 0.3 mm .075 mm 100 90 ‑ 100 56 ‑ 80 ‑‑ ‑‑ 23 ‑ 53 15 – 41 4 ‑ 16 0‑6 C ‑‑ ‑‑ 100 ‑‑ 90 ‑ 100 100 ‑‑ 90 ‑ 100 56 ‑ 80 ‑‑ ‑‑ 56 ‑ 80 29 ‑ 59 35 ‑ 65 23 ‑ 49 5 ‑ 17 5 ‑ 19 1‑7 2‑8 * Porcentaje en peso que pase el tamíz de la malla cuadrada La gradación A, B o C debe estar definida en el proyecto. Agregados Asfálticos para mezcla en Planta TAMIZ ASTM Agregados Asfálticos Tipo* SI 3/4" 1/2" 3/8" 1” 25.4 mm 100 --3/4” 19.0 mm 90 ‑ 100 100 -1.2" 12.5 mm -90 ‑ 100 100 3/8" 9.5 mm 56 ‑ 80 -90 ‑ 100 Nº 4 4.75 mm 35 ‑ 65 44 ‑ 74 55 – 85 Nº 8 2.36 mm 23 ‑ 49 28 ‑ 58 32 – 67 Nº 16 1.18 mm ---Nº 30 0.60 mm ---Nº 50 0.30 mm 5 ‑ 19 5 ‑ 21 7 ‑ 23 Nº 100 0.15 mm ---Nº 200 .075 mm 2‑8 2 ‑ 10 2 ‑ 10 * Porcentaje en peso que pase el tamíz de la malla cuadrada La gradación 3/4"a Nº 4, debe estar definida en el proyecto. 4.3 Nº 4 ---100 80 ‑ 100 65 ‑ 100 40 ‑ 80 25 ‑ 65 7 ‑ 40 3 ‑ 20 2 ‑ 10 Agregado para Mezcla en sitio Son agregados que se utilizan en la fabricación del hormigón asfáltico, cuando éste se lo construye en el lugar de trabajo, empleando equipo especial para mezcla en sitio. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 26 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores Agregados Asfálticos para mezcla en Sitio TAMIZ Agregados Asfálticos Tipo* ASTM SI A B C 2" 1 1/2" 1” 3/4” 3/8" Nº 4 Nº 10 Nº 40 Nº 200 50.8 mm 38.1 mm 25.4 mm 19.0 mm 9.5 mm 4.75 mm 2.00 mm 0.3 mm .075 mm 100 70 ‑ 100 55 ‑ 85 50 ‑ 80 40 ‑ 70 30 ‑ 60 20 – 50 5 ‑ 30 0‑5 ‑‑ 100 70 ‑ 100 60 ‑ 90 45 ‑ 75 30 ‑ 60 20 – 50 5 ‑ 30 0‑5 ‑‑ ‑‑ 100 70 ‑ 100 50 ‑ 80 35 ‑ 65 25 – 50 10 ‑ 30 0‑5 * Porcentaje en peso que pase el tamíz de la malla cuadrada La gradación A, B o C debe estar definida en el proyecto. Agregados Asfálticos para mezcla en Sitio TAMIZ ASTM Agregados Asfálticos Tipo* SI 3/8" máx. 1/4" máx. 1.2" 12.5 mm 100 -3/8" 9.5 mm 90 ‑ 100 100 1.4" 6.3 mm 55 ‑ 75 85 ‑ 100 Nº 4 4.75 mm 30 ‑ 50 -Nº 8 2.36 mm 15 ‑ 32 15 ‑ 32 Nº 16 1.18 mm 0 ‑ 15 0 ‑ 15 Nº 200 .075 mm 0‑3 0‑3 * Porcentaje en peso que pase el tamíz de la malla cuadrada La gradación 3/8" y 1/4", debe estar definida en el proyecto. 5. MUESTREOS Y MÉTODOS DE PRUEBA Los ensayos de control y verificación que se deben realizar para aceptar o rechazar un agregado, seguirán lo indicado en las normas siguientes: Las exigencias de graduación, con ensayos granulométricos, Normas INEN 696 y 697. El peso específico de los agregados, ensayo INEN 856 y 857, según corresponda, y el peso unitario de los agregados, Norma INEN 854. Los ensayados a la abrasión de los agregados gruesos, Norma INEN 860. El índice de plasticidad, Normas INEN 691 y 692. Los ensayos de durabilidad, INEN 863. Los ensayos de resistencia a la peladura, Norma AASHTO T 182. El relleno mineral, Norma AASHTO M 17. El porcentaje de caras fracturadas, Norma ASTM D5821. El porcentaje de angularidad de los agregados finos, Norma ASTM C1252. El equivalente de arena (agregados pasantes el tamiz Nº 4), Norma ASTM D2419. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 27 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores El máximo porcentaje en peso de partículas alargadas y achatadas retenidas en el tamiz INEN 4.75mm cuya relación entre las dimensiones máximas y mínimas sea mayor que 5, no deberá ser mayor de un 10% según la Norma ASTM D4791. El máximo porcentaje de materiales deletéreos en los agregados es de 1% en peso según la Norma ASTM C142. La estabilidad media se verificará mediante el ensayo de Marshall, 3.11 AGREGADOS PARA HORMIGON HIDRAULICO 1. ALCANCE Esta sección tiene como objetivo determinar los requisitos que deben cumplir los áridos para ser utilizados en la preparación de hormigón de cemento Portland, se refiere a los áridos naturales y los obtenidos por trituración de grava o piedra naturales. 2. DOCUMENTOS RELACIONADOS - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Análisis granulométricos de agregados gruesos y finos, AASHTO T 27 - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Cantidad de material más fino que el tamiz de 0.075 mm en agregados pétreos, AASHTO T 11 3. TERMINOLOGÍA Agregados para hormigón hidráulico, llamados también áridos, son materiales inertes que se combinan con los aglomerantes (cemento, cal, etc.) y el agua, formando los hormigones y morteros. Tamaño máximo del agregado: Es la menor dimensión nominal de la abertura del tamiz INEN a través del cual pasa toda la cantidad del árido. Árido: Material granular que resulta de la disgregación y desgaste de las rocas, o que se obtiene mediante la trituración de ellas. Árido grueso: Árido cuyas partículas son retenidas por el tamiz INEN 4,75 mm. (N° 4). Árido fino: Árido cuyas partículas atraviesan el tamiz INEN 4,75 mm y son retenidas en el tamiz INEN 75 mm (N° 200). 4. REQUISITOS 4.1 Agregado grueso El agregado grueso para el hormigón de cemento Portland debe estar formados por grava, roca triturada o una mezcla de éstas que cumpla con los requisitos normados. Las gravas o canto rodado lo conforman fragmentos pequeños de piedra, provenientes de la disgregación natural de las rocas, por la acción de agentes atmosféricos, encontrándose en canteras y lechos de ríos depositados en forma natural. Los fragmentos se presentan en forma más o menos redondeada, su peso debe estar entre 1600 y 1700 kg/m3, . La roca triturada es obtenida por trituración artificial de rocas o gravas, de preferencia debe utilizarse este tipo de agregados en la preparación de hormigones, su peso debe estar entre 1450 a 1500 kg/m3. Los agregados se compondrán de partículas o fragmentos resistentes y duros, libres de material vegetal, arcilla u otro material inconveniente, sin exceso de partículas alargadas o planas. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 28 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores Se debe evitar a toda costa aquellos elementos que contengan mica o cal libre. El agregado grueso debe estar graduado dentro de los límites establecidos en el siguiente cuadro (norma ASTM C-33). Graduación del árido grueso * Tamiz ISO mm A ASTM pulg. 106 100 90 90-100 75 3 63 2 1/4 90-100 100 35-70 95-100 1 1/2 0-15 0-15 3/4 0-5 0-5 26,5 19 C 63 - 4,75 mm D 13,2 3/8 No. 4 2,36 No. 8 G H I J 53 - 26,5 mm 37,5 - 19 mm 100 95-100 100 95-100 35-70 10-30 9,5 F 100 35-70 4,75 E 37,5 - 4,75 26,5 - 4,75 19 - 4,75 13,2 - 4,75 9,5 - 2,36 mm mm mm mm mm 100 25-60 53 37,5 B 90 - 37,5 63 - 3,75 mm mm 100 90-100 10-30 0-5 * Porcentaje que pasa en masa que pasa por los tamices 100 35-70 90-100 0-15 20-55 100 25-60 0-5 90-100 0-15 90-100 100 20-55 40-70 85-100 0-10 0-10 0-15 10-30 0-5 0-5 0-5 0-10 0-5 0-5 MOP tabla 803-2.1 El tamaño máximo de los agregados gruesos debe quedar definido por la facilidad en que pueda entrar en los encofrados y entre las barras de la armadura, para ello en ningún caso el tamaño máximo del agregado debe ser mayor que: Un quinto de la menor dimensión, entre caras del encofrado. Un tercio de la altura de las losas. Tres cuartos del espacio libre entre las barras o alambres individuales de refuerzo, paquetes de barras, cables o ductos de refuerzo. Los agregados gruesos deberán tener un porcentaje de desgaste no mayor de 50 a 500 revoluciones, determinado según los métodos de ensayo especificados en las normas INEN 860 y 861. Los agregados gruesos no deberán experimentar una desintegración ni pérdida total mayor del 12 % en peso, cuando se los someta a cinco ciclos de la prueba de durabilidad al sul fato de sodio, según lo especificado en la norma INEN 863. Limites de Sustancias perjudiciales en el árido grueso Sustancia % Máx. En masa Método de ensayo INEN 5 698 Terrones de arcilla y partículas desmenuzables\ a) Para hormigón sometido a abrasión b) Para cualquier otro hormigón 10 Material más fino que el tamiz INEN 75 μm (Nº 200) a) Para hormigón sometido a abrasión 1 b) Para cualquier otro hormigón 1 697 Partículas livianas. a) Para hormigón sometido a abrasión 0,5 b) para cualquier otro hormigón 1 699 Resistencia a la abrasión a) Para hormigón sometido a abrasión 50 b) Para cualquier otro hormigón 50 860 y 861 Resistencia a la disgregación (pérdida de masa después de 5 ciclos de inmersión y secado) a) Si se utiliza sulfato de magnesio 18 b) Si se utiliza sulfato de sodio 12 * Norma INEN 872 Diseños Definitivos 863 MOP Tabla 803-2.2 Especificaciones Generales Pág. 29 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas 4.2 ACSAM Consultores Agregado fino. Los agregados finos para hormigón de cemento Portland deben estar formados por arena natural, arena de trituración o una mezcla de ambas. El agregado fino debe ser arena limpia, de tipo silíceo de perfil preferentemente angular y lavada, de granos duros, compactos y resistentes. El agregado fino debe estar libre de cantidades perjudiciales de polvo, terrones partículas escamosas o blandas, esquistos, pizarras, álcalis, materia orgánica, sales u otras sustancias perjudiciales. Debe cumplir con la norma AASHTO M 6-65 y ASTM 448. Los agregados finos provenientes de diferentes minas o fuentes de origen no deben ser almacenados conjuntamente; se los colocará en depósitos separados, a distancias suficientes, para evitar posibles mezclas entre los materiales de diferentes depósitos. Los agregados finos obtenidos de diferentes fuentes de origen, no deben ser utilizados en forma alternada en la misma obra que se está construyendo. Los agregados finos para el hormigón de cemento Portland, deberán cumplir los requerimientos de granulometría especificados en la tabla siguiente (Norma INEN 872). Limites de granulometría Agregado fino TAMIZ ASTM SI Limites de Sustancias perjudiciales en el árido fino Agregado Fino* Sustancia % Máx. En masa Método de ensayo INEN 697 3/8" 9.5 mm 100 Nº 4 4.75 mm 95 ‑ 100 Material más fino que el tamiz INEN 75 mm Nº 8 2.36 mm 80 – 100 a) Para hormigón sometido a abrasión 3 Nº 16 1.18 mm 50 ‑ 85 b) Para cualquier otro hormigón 5 Nº 30 600 mm 25 – 60 Nº 50 300 mm 10 ‑ 30 Terrones de arcilla y partículas desmenuzables 3 698 Nº 100 150 mm 2 ‑ 10 0.5 699 Partículas livianas (carbón y lignito) a) Para apariencia superf. hormigón es importante * Porcentaje acumulado en peso MOP Tabla 803-3.1 b) Para cualquier otro hormigón 1 Cloruros como Cl Entre dos tamices cualesquiera consecutivos no debe quedar retenido más del 45% del árido fino. El árido fino debe estar libre de cantidades dañinas de impurezas orgánicas, para lo cual se empleará el método de ensayo INEN 855. a) Para hormigón simple 1 b) Para hormigón armado 0.4 c) Para hormigón preesforzado 0.1 Sulfatos como SO4 0.6 865 3 864 Partículas en suspensión (1 hora de sedimentación) 865 MOP Tabla 803-3.2 El módulo de finura no debe ser menor de 2,3 ni mayor de 3,1. Si el módulo de finura varía en más de 0,20 del valor supuesto al seleccionar las proporciones para el hormigón, el árido fino debe ser rechazado, a menos que se hagan ajustes adecuados en las proporciones del hormigón para compensar la deficiencia de gradación. El árido fino a utilizar en hormigón que estará en contacto con agua, o sometido a una prolongada exposición de la humedad atmosférica o en contacto con la humedad del suelo, no debe contener materiales que reaccionen perjudicialmente con los álcalis del cemento. 5. MUESTREO Y MÉTODOS DE PRUEBA 5.1 Agregado grueso. Las muestras para los ensayos deben ser representativas de la naturaleza y características o condiciones de los materiales que se encuentran en los yacimientos naturales, en los depósitos comerciales o en obra, según corresponda; y deben tomarse siguiendo los requisitos de muestreo que se especifican en la norma INEN 695. Las exigencias de granulometría serán comprobadas por el ensayo granulométrico INEN 696. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 30 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores El peso específico se determinará de acuerdo al método de ensayo INEN 857. Los agregados gruesos no deben contener material o sustancias perjudiciales que excedan los valores tolerables según INEN 872, AASHTO M 80-77, ASTM D 692. El peso unitario del agregado se determinará de acuerdo al método de ensayo INEN 858. Los agregados gruesos deberán tener un porcentaje de desgaste no mayor de 50 a 500 revoluciones, determinado según los métodos de ensayo especificados en las normas INEN 860 y 861. Los agregados gruesos no deberán experimentar una desintegración ni pérdida total mayor del 12 % en peso, cuando se los someta a cinco ciclos de la prueba de durabilidad al sulfato de sodio, según lo especificado en la norma INEN 863. 5.2 Agregado fino. Todo el árido fino que se requiera para ensayos, debe cumplir los requisitos de muestreo establecidos en la norma INEN 695. Los agregados finos para el hormigón de cemento Portland, deberán cumplir los requerimientos de granulometría indicados en 4.2 (Norma INEN 872). Las exigencias de granulometría serán comprobadas por el ensayo granulométrico especificado en la norma INEN 697. El peso específico de los agregados se determinará de acuerdo al método de ensayo estipulado en la norma INEN 856. El peso unitario del agregado se determinará de acuerdo al método de ensayo determinado en la norma INEN 858. El árido fino sometido a cinco ciclos de inmersión y secado para el ensayo de resistencia a la disgregación (norma INEN 863), debe presentar una pérdida de masa menor del 10%, si se utiliza sulfato de sodio; o menor al 15%, si se utiliza sulfato de magnesio. El árido fino debe estar libre de impurezas orgánicas, éste será determinado mediante el ensayo INEN 855. La cantidad de sustancias perjudiciales en el árido fino no debe exceder los límites estipulados en la norma INEN 872, para árido fino (ver tabla respectiva). El Cemento debe cumplir lo previsto en la Norma ASTM C-150. El cemento además debe corresponder al que se ha tomado como base para la dosificación del hormigón. Los agregados finos y agregados gruesos deben cumplir con lo indicado en la Norma ASTM C33 (Specification for concrete aggregates) y ASTM C-330 (Specification for lightweight aggregates for structural concrete), El agua debe cumplir lo previsto en la Norma INNEN . Además, no debe utilizarse agua de mar para hormigón cuya resistencia sea mayor a 175 kg/cm2 a los 28 días. El tamaño máximo del agregado grueso debe ser 1 ½ “. Acero de refuerzo, debe ser corrugado, excepto en espirales o acero de preesfuerzo en los cuales se puede utilizar refuerzo liso; además, se puede utilizar como refuerzo; perfiles de acero estructural o tubos y elementos tubulares de acero. Las barras corrugadas, perfiles de acero y elementos tubulares, deben cumplir con los requisitos de la Norma ASTM A 615, grado 60, o AASHTO M 31-77, ASTM A 706. Los aditivos a utilizar en el hormigón, en general, deben someterse a la aprobación previa de la autoridad competente; deben cumplir lo previsto en la Norma de aplicación respectiva; y además cumplir con la normativa NSF 61 grado alimenticio. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 31 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores Para los proyectos que aplica esta especificación: El inhibidor que se aplicará en las obras en contacto con agua, debe ser de la familia carboxilatos de amina; para hormigón fresco será Tipo MCI-2005 NS, mientras que, para hormigón endurecido será Tipo MCI-2020 M SC. El impermeabilizante que se aplicará para controlar la permeabilidad y la absorción capilar, será el Tipo SIKA WT-100. 3.12 HORMIGÓN HIDRÁULICO 1. ALCANCE Esta norma establece los requisitos que debe cumplir el hormigón de cemento Portland, para su utilización en la construcción de piezas estructurales de este material. 2. DOCUMENTOS RELACIONADOS - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Análisis granulométricos de agregados gruesos y finos, AASHTO T 27 - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), American Society for Testing and Material (ASTM). Cemento Portland, Tipo y Análisis químico. AASHTO M 85, y/o ASTM C-150. - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), American Society for Testing and Material (ASTM). Hormigón, Resistencia a la compresión. AASHTO T-22, y/o ASTM C-39. - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), American Society for Testing and Material (ASTM). Hormigón, Resistencia a la Flexión. AASHTO T-97, y/o ASTM C-78 o AASHTO T-198, y/o ASTM C-496. - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), American Society for Testing and Material (ASTM). Hormigón, especímenes de muestras para ensayos. AASHTO T-23 o T126, y/o ASTM C-192. 3. TERMINOLOGÍA Hormigón es una mezcla de material aglutinante (cemento Pórtland hidráulico), material de relleno (agregados o áridos), y agua, mezclados en las proporciones especificadas o aprobadas y de ser necesario aditivos, que al endurecerse forma un todo compacto, y después de cierto tiempo es capaz de soportar grandes esfuerzos de compresión 4. REQUISITOS 4.1 Propiedades del hormigón En general, los hormigones deben satisfacer las siguientes propiedades: Trabajabilidad, concebida como la facilidad que presenta el hormigón fresco para ser mezclado, colocado, compactado y acabado sin segregación y exudación durante estas operaciones. La trabajabilidad se la apreciada en los ensayos de consistencia. Consistencia del hormigón, indica la capacidad del hormigón para adaptarse al encofrado o molde con facilidad, manteniéndose homogéneo con un mínimo de vacíos. Para caracterizar el comportamiento del hormigón fresco debe aplicarse el ensayo de la consistencia, llamado también de revenimiento o “slump test”, mediante el cono de Abrahams. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 32 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores El ensayo debe realizarse en un tiempo máximo de 2 minutos, considerando el desmolde. El ensayo de Abrahams debe ser aplicado en mezclas de hormigón plástico, no tiene interés en las siguientes condiciones: En caso de hormigones sin asentamiento, de muy alta resistencia. Cuando el contenido de agua es menor a 160 l por m3 de mezcla. En hormigones con contenido de cemento menor a 250 kg/m3 Cuando existe un contenido apreciable de agregado grueso de tamaño máximo que sobrepasa de 2.5”. Segregación, es una propiedad del hormigón fresco, que implica la descomposición de éste en sus partes constituyentes, o lo que es lo mismo la separación del agregado grueso del mortero. El fenómeno de segregación produce bolsones de piedra, capas arenosas, cangrejeras, etc., en el elemento vaciado; debe ser considerado en la fase de diseño de las mezclas (incremento de finos – cemento, árido fino-). Para reducir el fenómeno de segregación, debe evitarse: Inadecuado manipuleo y colocación de la mezcla. Descargar el hormigón a alturas mayores a 1.0 m. Descargas a través de canaletas con longitud mayor a 2 m y evitar cambios de dirección en las canaletas. El excesivo vibrado de la mezcla. Resistencia, determinada mediante la resistencia en compresión del hormigón -prueba verificada a través de la rotura de cilindros estándar- representa la carga máxima para una unidad de área soportada por una muestra, antes de fallar por compresión (agrietamiento, rotura). La resistencia a la compresión de un hormigón (f’c) debe ser alcanzada a los 28 días, después de vaciado y realizado el curado respectivo. Si la resistencia de obra no cumple con lo requerido en el diseño, se deben revisar los siguientes factores: La relación agua-cemento (a/c) interviene directamente en la resistencia del hormigón. La resistencia disminuye con el aumento de a/c. La resistencia disminuye conforme se reduce el contenido de cemento. La rapidez de desarrollo de resistencia varía para los hormigones hechos con diferente tipo de cemento. La falta de humedad del hormigón durante el período de curado, disminuye la resistencia con el tiempo. Exudación, es el fenómeno de ascenso de una parte del agua de la mezcla hacia la superficie, como consecuencia d la sedimentación de los sólidos; se presenta después de que el hormigón ha sido colocado en el encofrado. Este fenómeno conduce a obtener un hormigón poroso y poco durable. La exudación puede ser producto de una mala dosificación de la mezcla, exceso de agua en la mezcla, el uso de aditivos y la temperatura de la mezcla. Durabilidad, es la propiedad el hormigón para resistir los daños por intemperie, la acción de productos químicos y desgaste sometido por el servicio. La durabilidad del hormigón debe ser mejorada mediante la aplicación de las siguientes acciones: Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 33 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores Aumentando la impermeabilidad de la mezcla, incluyendo de 2 a 6% de aire Aplicando un revestimiento protector a la superficie. La resistencia al desgaste se logra con un hormigón denso, de alta resistencia, integrado con agregados duros. La resistencia a los sulfatos se logra utilizando cemento portland Tipo V. Impermeabilidad, esta propiedad del hormigón puede mejorarse reduciendo la cantidad de agua en la mezcla; el exceso de agua deja vacíos y cavidades, el agua puede penetrar o atravesar el hormigón. La inclusión de aire así como un curado adecuado por tiempo prolongado, conllevan a mejorar la impermeabilidad del hormigón. 4.2 Cemento Portland El Cemento portland, material proveniente de la pulverización del clinker (pequeñas esferas de color negruzco, duras, de diferente tamaño) finamente molido, producido por la cocción a elevadas temperaturas, de mezclas que contienen cal, alúmina, hierro y sílice en proporciones determinadas. Las mezclas de hormigón deben realizarse con el tipo de cemento adecuado para la obra específica, y el ambiente de trabajo del hormigón, sobre la base normalizada: Tipo I: Para obras de hormigón en general, cuando en el mismo no se especifica el uso de otro tipo de cemento. Tipo II: Para en obras de hormigón en general, moderado calor de hidratación, y obras expuestas a la acción moderada de sulfatos. Tipo III: Para alta resistencia inicial (en tres días desarrolla una resistencia igual a la resistencia a los 28 días de los hormigones fabricados con cementos Tipo I y Tipo II. Tipo IV: Para obras en las que se requiere bajo calor de hidratación. Tipo V: Para obras requieren alta resistencia a la acción de los sulfatos. Las principales aplicaciones implican las estructuras hidráulicas expuestas a aguas con alto contenido de álcalis, y estructuras expuestas al agua de mar. Todo el cemento será de una calidad tal que cumpla con la norma INEN 152. El cemento puede ser suministrado a granel o empacado en sacos (bolsas). No deberán utilizarse cementos de diferentes marcas en una misma fundición. El cemento Portland que permanezca almacenado al granel más de 6 meses o almacenado en sacos por más de 3 meses, debe ser muestreado nuevamente y ensayado, y deberá cumplir los ensayos y normas que se indican a continuación, antes de ser usado. Si los resultados de las pruebas efectuadas no satisfacen los requisitos especificados, el cemento será rechazado. TIPO DE ENSAYO NORMA Análisis químico Finura Tiempo de fraguado Consistencia normal Resistencia a la compresión Resistencia a la flexión Resistencia a la tracción INEN 152 INEN 196, 197 INEN 158, 159 INEN 157 INEN 488 INEN 198 AASHTO T-132 El cemento será almacenado en un lugar perfectamente seco y ventilado, bajo cubierta y sobre tarimas de madera. No es recomendable colocar más de 14 sacos uno sobre otro y tampoco deberán permanecer embodegados por largo tiempo. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 34 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores El almacenamiento debe garantizar perfecta protección contra cualquier clase de humedad en todo tiempo, el depósito deberá ser seco, abrigado y protegido de la humedad. El cemento debe gastarse en el mismo orden en que se reciba. Cuando se disponga de varios tipos de cemento, éstos deben almacenarse por separado y se los identificará convenientemente, para evitar que sean mezclados. Sí en los planos no se indicare el Tipo de cemento a usarse en la obra, debe emplearse el cemento Portland del Tipo I. 4.3 Agua para hormigones y morteros El agua es un elemento fundamental en la preparación del hormigón, está relacionado con la resistencia, trabajabilidad y propiedades del hormigón endurecido, debe cumplir los requisitos establecidos en la normativa respectiva. 4.4 Agregados Los agregados, llamados también áridos, son materiales inertes que se combinan con los aglomerantes (cemento, cal, etc.) y el agua, formando los hormigones y morteros. Los requisitos y características se definen el la normativa para Piedra, Arena y Grava. 4.5 Clases de hormigón a.- Resistencia a la compresión requerida La resistencia a la compresión especificada f’c es la definida en los planos y/o documentos contractuales. Para que en obra se reproduzca la resistencia especificada, el hormigón debe dosificarse a la resistencia de compresión requerida f’cr, la misma debe ser usada como base para el proporcionamiento del hormigón. La resistencia de compresión requerida f’cr debe ser determinada con las ecuaciones siguientes: f ' c 20 f ' cr f ' c 7.0 20 f ' c 35 f ' cr f ' c 8.5 f ' c 35 f ' cr 1.10 f ' c 5.0 f’c = Resistencia a la compresión especificada (MPa) f’cr = Resistencia de compresión requerida (MPa) SS = Desviación estándar Además, las mezclas de prueba deben cumplir con lo siguiente: a. Los materiales deben ser los propuestos para la obra. b. Deben prepararse al menos tres relaciones agua/cemento que produzcan una gama de resistencias que abarquen f’cr c. Deben producir un asentamiento máximo de +-20mm y un +-5% del máximo de aire permitido. d. Se harán tres probetas para cada edad de ensayo, deben ensayarse a los 28 días e. Debe generarse una curva “agua/cemento vs. Resistencia a la compresión” a la edad de ensayo determinada. f. b.- Se tomará la máxima relación agua/cemento para producir f’cr Resistencias referenciales Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 35 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores La clase de hormigón a utilizar en la obra, debe ser aquella señalada en los planos, cuando no se indique en los planos, se debe utilizar los valores de la tabla siguiente. Clase de Hormigón de Cemento Portland Resist.** Mpa (kg/cm2) Clase A B Estructura Especial Estructural Compresión f'c Tracc.*** Tamaño máx. Agregado mm (pulg) Aplicaciones (Referencias) Superestructuras, Puentes, Tanques y reservorios, Plantas de agua potable y depuradoras, Obras hidráulicas (permanente contacto con agua), Losas de ductos y alcantarillas con carga de tráfico directo, elementos prefabricados, Pilotes, Obras en contaco con agua salada. Edificios de altura (>10 pisos). > 28 (285) N/A 51 (2") 28 (285) N/A 38 (1 1/2") Estructuras de derivación, cajones de carga, sifones, obras para almacenamiento y contacto con agua, Estructuras especiales, columnas, ménsulas, etc. 24 (245) N/A 38 (1 1/2") Grandes edificaciones, losas, vigas, columnas, nervaduras de acero, alcantarillas de cajón, estribos, muros, zapatas armadas. Hormigón para relleno de recesos (Block outs) 21 (210) N/A 38 (1 1/2") Edificación en general, losas, vigas, viguetas, columnas, nervaduras de acero. Pozos y cámaras enterradas, C Para elementos trabajando a tracción N/A > 3.5 Pavimentos rígidos, tanques y reservorios cilíndricos o cónicos D Para compactar con rodillo o con pavimentadora N/A > 3.5 Hormigón masivo, Pavimentos, Presas de gravedad 21 (210) N/A 38 (1 1/2") Zapatas sin armar, bordillos, aceras, contrapisos, anclajes para accesorios. Secciones masivas si refuerzo o ligeramente reforzadas 13.73 (140) N/A 38 (1 1/2") Rellenos no estructurales, replantillos, > 17.65 (180) N/A 254 (10") Entre 0.5 y 0.8 (5 y 8) N/A E F G * Tipo de Hormigón No estructural Ciclópeo Relleno fluido Valores referenciales para el diseño. Muros, estribos y plintos no estructurales, piedra >50 m3/m3 Rellenos para nivelación, bases de pavimentos, rellenos de zanjas y excavaciones ** Resistencia a los 28 días *** Tracción por flexión MR En cualquier caso, el hormigón que se coloque bajo el agua, en su fabricación se debe agregar un 10% adicional de cemento 4.6 Fabricación del Hormigón El manipuleo y almacenamiento de agregados debe evitar la segregación de los tamaños El almacenamiento de los agregados debe realizarse por separado en silos o plataformas especiales, Los agregados que provengan de diferentes fuentes de origen no deben almacenarse juntos, y cada tamaño o fracción de agregado debe almacenarse separadamente. El cemento, y agregados livianos, deben permanecer siempre en lugares ventilados de tal manera que se asegure la conservación de sus cualidades y aptitudes para la obra. La planta dosificadora debe tener la capacidad y tipo adecuado para el volumen de trabajo, e incluirá tolvas de almacenamiento con compartimientos separados para cada fracción de agregados. Debe ser montada perfectamente nivelada. Los controles de pesaje permitirán graduar la salida del material, incluyendo el retiro de cualquier exceso, si se sobrepasa el peso de un agregado. Las tolvas de pesaje serán construidas de tal manera que puedan descargar totalmente los materiales y no produzcan vibraciones en las balanzas. Los errores máximos permisibles para balanzas de agregados o de cemento serán: Para calibración: 0.5% de la carga neta. Para cemento: 1% de la carga neta en trabajo. Para agregados: 2% de la carga neta en trabajo. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 36 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores La planta mezcladora funcionará para cada dosificación por separado; cada carga se colocará en la planta, en forma completa. 4.7 4.7.1 Mezclado del hormigón Hormigón mezclado a mano. La dosificación debe realizase al peso empleando una balanza de plataforma que permita poner una carretilla de agregado. El hormigón trabajado a mano, debe cumplir los siguientes requisitos: La arena y el cemento serán mezclados en seco (mortero seco) hasta que tenga un color uniforme. El ripio o piedra picada se extenderá en una plataforma de madera o de metal formando una capa de espesor uniforme, se humedecerán y luego se agregarán el mortero seco. La mezcla se resolverá con palas, hasta que el conjunto quede completamente homogéneo. 4.7.2 Hormigón mezclado en obra o en planta. El mezclado en planta central o en obra, debe cumplir los requisitos siguientes: El hormigón debe ser mezclado en una planta mezcladora central o en una mezcladora móvil. Si el volumen de hormigón necesario es pequeño (menor a 10 m3) se podrá efectuar la dosificación de los materiales pesándolos en balanzas de plataforma o midiéndolos en volúmenes sueltos. La capacidad mínima de una mezcladora será la equivalente a la de un saco de cemento. El volumen de una mezcla de hormigón debe preparase para una cantidad entera de sacos de cemento, excepto cuando se utilice cemento al granel. El cemento, los agregados finos y cada uno de los tamaños de los agregados gruesos deben ser pesados por separado. Los materiales se colocarán en el tambor de la mezcladora, de modo que una parte del agua de amasado se coloque antes que los materiales secos; a continuación, el orden de entrada a la mezcladora será: parte de los agregados gruesos, cemento, arena, el resto del agua y finalmente el resto de los agregados gruesos. El agua podrá seguir ingresando al tambor hasta el final del primer cuarto del tiempo establecido para el mezclado. Los aditivos inclusores de aire deben agregarse al agua, en las cantidades especificadas en el diseño, en la forma aconsejada por su fabricante o durante el tiempo fijado. No se utilizarán aditivos no especificaos en el proyecto. El tiempo de mezclado debe ser 60 segundos como mínimo para mezcladoras de capacidad menor de 0,75 metros cúbicos, y de por lo menos 90 segundos para mezcladores con capacidad de 0,75 metros cúbicos o más; en ningún caso deberá sobrepasar los 5 minutos. El tiempo de mezclado se medirá desde el momento en que todos los ingredientes, excepto el agua, se hayan introducido al tambor. 4.7.3 Hormigón mezclado en camión. Las mezcladoras sobre camión debe ser del tipo de tambor giratorio, impermeables y de construcción tal que el hormigón mezclado forme una masa completamente homogénea. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 37 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores Los agregados y el cemento serán medidos con precisión en la planta central, luego de lo cual se cargará el tambor que transportará la mezcla. La cantidad de agua para cada carga podrá añadirse directamente, en cuyo caso no se requiere tanque en el camión. El volumen máximo a transportar en cada carga debe ser máximo del 60 % de la capacidad nominal para mezclado, o el 80 % de la capacidad nominal cuando existe agitación en el transporte. La capacidad nominal de las mezcladoras sobre camión está fijada por su fabricante. El mezclado en tambores giratorios debe empezar luego de 30 minutos que se ha añadido el cemento al tambor y se encuentre éste con el agua y los agregados. Si la temperatura del tambor está sobre los 32 grados centígrados y el cemento que se utiliza es de fraguado rápido, el límite de tiempo antedicho se reducirá a 15 minutos. La velocidad de rotación del tambor giratorio debe estar entre 70 y 100 revoluciones. El tiempo de mezcla debe ser menor a 2 minutos. 4.8 Curado del Hormigón Para evitar la evaporación del agua de la mezcla, hasta que el hormigón haya adquirido su resistencia, se debe aplicar cualquiera de los métodos de curado que se describen: a.- Humedecimiento con agua. Las superficies de hormigón deben mantenerse a una temperatura de más de 10 grados centígrados y en condición húmeda, mediante rociados convenientemente espaciados, por lo menos durante los 7 primeros días después de su colocación, si se ha usado cemento Portland normal, o durante 3 días, si el cemento empleado es de fraguado rápido (alta resistencia inicial). El agua para curado del hormigón debe ser limpia, libre de aceites, álcalis, ácidos, sales, azúcar, materia orgánica. b.- Membranas impermeables. Las superficies expuestas del hormigón fresco, tanto horizontales como verticales deben ser rociadas con membranas impermeables, para impedir la pérdida de agua durante el primer período de endurecimiento -también reducen la alta temperatura del hormigón expuesto a la radiación del sol-. Estas membranas deben aplicarse: Después del terminado final, una vez desaparecido el brillo del agua libre de la superficie. Dentro de la siguiente hora después de removidas las formaletas debe darse a las superficies expuestas un tratamiento de curado similar al de la superficie de las losas. La superficie del hormigón debe estar húmeda para la aplicación del compuesto de curado por membrana. El compuesto de curado se debe aplicar por medio de rociado, con equipo de fumigación apropiado, éste debe tener boquillas graduables, elementos para agitar continua y enérgicamente el compuesto en el tanque y sistemas para mantener una presión constante adecuada que produzca un rociado fino y uniforme para cubrir completamente la superficie del hormigón con la cantidad de compuesto exigida. Los compuestos de las membranas deben aplicarse en forma uniforme y a una temperatura superior a los 4 grados centígrados. El compuesto debe adherirse al concreto fresco y formar una capa continua que no debe resquebrajarse o fisurarse, sin agrietamientos visibles o agujeros; no será pegajosa ni resbaladiza, si se camina sobre ella, no debe dejar huella alguna, debe mantener estas propiedades por lo menos 7 días después de su aplicación. El compuesto debe aplicarse en dos capas, aplicando la segunda en una dirección aproximadamente normal a la primera. Por cada capa deben cubrirse no más de 10 m2 por litro. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 38 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores El compuesto debe formar una película uniforme, continúa y cohesiva que no se rompa, agriete dañe y que esté libre de irregularidades. Las superficies que presenten imperfecciones en el curado o las que estén sujetas a lluvias fuertes dentro de las tres horas siguientes a la aplicación del compuesto, deben recibir una aplicación adicional del compuesto. Deben tomarse todas las precauciones necesarias para asegurar que el concreto esté curado convenientemente en las juntas, pero que no penetre dentro de ellas. La parte superior de la abertura de la junta y la ranura de la misma, en los bordes expuestos, debe sellarse herméticamente antes que el concreto en la zona de la junta sea rociado con el compuesto de curado. El método utilizado para sellar la ranura de la junta debe evitar cualquier pérdida de humedad de la misma durante la totalidad del período especificado de curado. Las superficies de concreto a las cuales se haya aplicado la membrana de curado deben protegerse cuidadosamente durante todo el período de curado, para evitar cualquier posible daño. Los compuestos para formar este tipo de membranas se clasifican en las siguientes categorías: Los componentes Tipo 1 y 1-D deben formar una membrana traslúcida sin color o ligeramente coloreada; si se usa el Tipo 1-D, se deberá notar la capa coloreada, luego de 4 horas desde su aplicación. El color de la membrana, cualquiera que sea, debe desaparecer luego de que hayan transcurrido 7 días desde su aplicación, si ha sido directamente expuesta a los rayos solares. El Tipo 2 consistirá de un pigmento blanco y el diluyente necesario, los cuales vendrán premezclados para uso inmediato. El compuesto presentará una apariencia blanca uniforme al ser aplicado sobre una superficie nueva de hormigón a la proporción recomendada por el fabricante. El compuesto blanco pigmentado (Tipo 2) deberá tener una reflexión no menor del 60 % de la correspondiente al óxido de magnesio. La prueba de retención de agua en este tipo de membranas, dará como resultado una pérdida de agua de no más de 0.55 Kg/m2 de superficie en 72 horas. c.- Vapor. El curado con vapor a alta presión, vapor a presión atmosférica, calor y humedad u otro proceso, debe ser empleado para acelerar el tiempo requerido por el hormigón hasta obtener la resistencia especificada y reducir en igual forma su tiempo de curado. Para este procedimiento, después de colocar el hormigón en una cámara adecuada, los elementos o piezas se mantendrán en condición húmeda por un período de 4 horas, antes de aplicar el vapor. Las piezas se colocarán y cubrirán de tal manera que se permita la libre circulación del vapor entre ellos, evitando escapes. Durante la aplicación del vapor entre ellos, el incremento de la temperatura no deberá exceder de 22 grados centígrados por hora. La temperatura máxima será de 65 grados centígrados, la cual se mantendrá constante hasta que el hormigón haya desarrollado la resistencia requerida, o durante el tiempo especificado para este tipo de curado. Además deben observarse los siguientes aspectos: Bajo condiciones lluviosas, la colocación del hormigón debe interrumpirse, antes de que el agua en la superficie provoque un lavado del hormigón. Si el curado se efectúa sin retirar los moldes o encofrados, éstos deben permanecer en su lugar un mínimo de 7 días después de la colocación del hormigón. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 39 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores 5. MUESTREO Y MÉTODOS DE PRUEBA Los ensayos de control del hormigón y verificación que se deben realizar para aceptar o rechazar un hormigón, seguirán lo indicado a continuación: 1. Todos los ensayos y tolerancias referentes a los requisitos químicos y físicos que deben cumplir los 5 Tipos de cemento Portland, se basarán en la norma INEN 152. 2. El cemento que se emplee debe ser Portland, y debe cumplir la especificación M 85-75 de la AASHTO y ASTM C-150, el tipo de hormigón debe estar definido en los planos 3. El agua para curado del hormigón debe cumplir con los requisitos de la norma INEN 1108. Las aguas potables sí son consideradas satisfactorias. 4. Los compuestos de las membranas impermeables deben cumplir lo especificado en la norma AASHTO M-148. 5. El módulo de ruptura del hormigón será determinado de acuerdo con el método de ensayo ASTM C 689. 6. La verificación de la resistencia mínima a la compresión debe realizarse a los 28 días mínimo, con la Norma AASHTO T 22 o ASTM C 39; la resistencia a la flexión se determinara en base al ensayo establecido en las normas AASHTO T 97 (ASTM C 78) o AASHTO 198 (ASTM C 496), mediante cilindros de hormigón elaborados y curados de acuerdo con los métodos que se indican en la norma AASHTO T 23 (ASTM C 31) o T 126 (ASTM C 192); el asentamiento mediante la Norma AASHTO T 119. 7. Describir los procedimientos para verificación de la resistencia a la compresión, y los pasos para pruebas confirmativas mediante núcleos. Preferentemente se debe exponer lo que establece el ACI. Protección de las obras de hormigón exterior mente e interiormente, para Ap y Alca. 3.13 AGUA PARA HORMIGÓN Y MORTEROS 1. ALCANCE Esta sección establece los requisitos que debe cumplir el agua que se emplea en la preparación de hormigones y morteros requeridos en obra. 2. DOCUMENTOS RELACIONADOS - MINISTERIO DE OBRAS PÚBLICAS DEL ECUADOR, Especificaciones Generales de Caminos y Puentes, MOP-001-F-2000. - MINISTERIO DE DESARROLLO URBANO, Subsecretaría de Saneamiento Ambiental, Especificaciones técnicas de Construcción Comunes de Agua Potable y Alcantarillado, Agosto2000 3. TERMINOLOGÍA Valores máximos admisibles, límite máximo de las concentraciones de sustancias nocivas, presentes en el agua que se va a emplear en cualquier tipo de construcción y que se mezclará con cemento Portland en el proceso. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 40 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores 4. REQUISITOS El agua de amasado y curado debe estar libre de sustancias perjudiciales en cantidad suficiente para alterar el proceso de fraguado y endurecimiento del hormigón, ni disminuir, con el tiempo, las condiciones útiles exigibles con la resistencia, trabajabilidad y propiedades del hormigón endurecido. El agua a emplear debe ser limpia y libre de compuestos perjudiciales de aceites, ácidos, álcalis, sales, azúcar, material orgánico u otras sustancias que puedan ser nocivas al hormigón o al acero. Generalmente deben utilizarse para la fabricación de morteros y hormigones todas las aguas que por sus características físicas y químicas sean potables. No se debe utilizar agua de mar para el amasado de hormigones Bajo ninguna circunstancia debe utilizarse agua de mar para el curado del hormigón. Las sustancias existentes en el agua para el hormigón o mortero, debe restringirse a los valores máximos admisibles que se indican en la tabla siguiente. Sustancias disueltas Cloruros Sulfatos Sales de magnesio Sales solubles pH Sólidos en suspensión Materia orgánica Valor máximo admisible 300 ppm 300 ppm 150 ppm 1500 ppm Mayor a 7 1500 ppm 10 ppm 5. MUESTREO Y MÉTODOS DE PRUEBA Cuando se tenga dudas de la calidad del agua, debe hacerse un ensayo de la resistencia a la compresión a los 7 y 28 días, preparando testigos con agua destilada o potable y con el agua cuya calidad se quiere evaluar, considerándose como satisfactoria, si la resistencia del testigo con agua a evaluar presenta una resistencia mayor o igual al 90% que la del hormigón preparado con agua potable Un ensayo rápido para tener indicios de la existencia de ácidos en el agua es por medio del papel tornasol. Si el papel sumergido en el agua toma un color rojizo, se presume la existencia de ácidos en el agua. Un método rápido para determinar la presencia de yeso o sulfatos es mediante la aplicación del cloruro de bario. El procedimiento es: Se filtra unos 500 cc de agua, se le agrega unas gotas de ácido clorhídrico; luego unas gotas de cloruro de bario, si se forma un precipitado blanco (sulfato de bario), es señal de presencia de sulfatos; la concentración debe ser confirmada en laboratorio. La determinación de la aptitud del agua para hormigones y morteros debe ser establecida mediante ensayos de calidad del agua, realizados en laboratorios certificados; debe entenderse que ensayos rápidos deben ser comprobados mediante análisis en laboratorio. 3.14 ADITIVOS PARA HORMIGONES 1. ALCANCE Esta sección establece los requisitos que deben cumplir los aditivos químicos que pueden agregarse al hormigón de cemento portland, para que éste desarrolle ciertas características especiales requeridas en obra. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 41 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores 2. DOCUMENTOS RELACIONADOS - MINISTERIO DE OBRAS PÚBLICAS DEL ECUADOR, Especificaciones Generales de Caminos y Puentes, MOP-001-F-2000. - MINISTERIO DE DESARROLLO URBANO, Subsecretaría de Saneamiento Ambiental, Especificaciones técnicas de Construcción Comunes de Agua Potable y Alcantarillado, Agosto2000 3. TERMINOLOGÍA Aditivos para hormigón, son todos los compuestos distintos al agua, agregados y cemento Portland, que se emplean como ingredientes del hormigón, para mejorar su calidad, modificar el tiempo de fraguado, o para lograr otros objetivos relacionados con la adecuada construcción de obras de hormigón. Los aditivos no deben producir efectos adversos en cualquier otra característica del hormigón. Plastificante, reductor de agua: Es aquel que permite disminuir la cantidad de agua necesaria para obtener una determinada consistencia del hormigón. Retardador: Es aquel que prolonga el tiempo necesario para el fraguado del hormigón. Acelerante: Es aquel que disminuye el tiempo necesario para el fraguado inicial del hormigón y aumenta la resistencia del mismo a temprana edad. Reductor de agua, de alto rango (superplastificante): Es aquel que reduce la cantidad de agua de mezclado dando al hormigón una consistencia del 12% o mayor. Inclusores de aire: Aquellos que producen un incremento en el contenido de aire en el hormigón, y mejoran de esta manera su trabajabilidad. Adhesivos, mejoran la adherencia con el refuerzo Impermeabilizantes,impiden el paso del agua 4. REQUISITOS 4.1 Generales. El uso de cualquier aditivo debe contar con la autorización del Contratante. Los aditivos podrán usarse en los siguientes casos: Cuando las especificaciones de la construcción de la obra lo establezcan. Cuando lo solicite el Contratista, para satisfacer las condiciones de trabajo. Cuando el laboratorio lo proponga, para corregir deficiencias observadas en los materiales disponibles o para satisfacer requisitos especiales de construcción. La autorización para el uso de aditivos, será concedida solamente después de verificar el efecto del aditivo, mediante los respectivos ensayos establecidos. Previo el uso del aditivo, el Constructor debe presentar: La evaluación del comportamiento requerido del hormigón, por modificaciones en las proporciones de la mezcla o la selección de los materiales más apropiados. Conocer los efectos en el hormigón, tanto en su estado fresco como endurecido (algunos lo mejoran favorablemente y otros en forma adversa); -la durabilidad del hormigón se incrementa con la incorporación de aire, pero su resistencia disminuye-. Presentar las muestras de los diferentes aditivos ensayados, con las diferentes dosificaciones realizadas y los análisis respectivos, para ser incorporadas en la obra. La dosificación del aditivo –recomendada por el fabricante- debe ser comprobada en las condiciones propias de la obra. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 42 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores Además se deben tomar en cuenta los siguientes requisitos: Si un aditivo aprobado ha permanecido almacenado por más de 6 meses, luego de las pruebas de control correspondientes, debe ser muestreado y probado nuevamente antes de ser usado. Los aditivos que contengan cloruros no deben ser utilizados en hormigón pre-esforzado, por la corrosión del acero de pre-esfuerzo que inducen Debe tenerse en cuenta que ningún aditivo puede subsanar las deficiencias de una mezcla de hormigón mal dosificada. El agua de solución –aditivos líquidos- debe ser considerada como una parte del contenido total para no alterar la relación agua/cemento especificada Cuando sea necesario utilizar dos aditivos diferentes debe evitarse la mezcla simultánea de ambos, deben ser incorporados por intervalos separados en la mezcladora. El aditivo no debe entrar en contacto directo con el cemento, debe ser agregado a la mezcla, cuando los materiales y gran parte del agua se encuentra en proceso de mezclado. Debe cuidarse que el aditivo se distribuya uniformemente en la mezcla. La mayoría de los aditivos se comercializan en forma de soluciones acuosas, a veces en forma de polvos solubles en agua y eventualmente en pasta. Los aditivos líquidos son los más recomendados por la ventaja de encontrarse ya diluidos y facilitan la dosificación. Los resultados del uso de aditivos dependen de los sistemas de preparación y dosificación. Los aditivos en polvo se dosifican por peso y los aditivos líquidos por peso o volumen. 4.2 Particulares Un aditivo inclusor de aire, una vez mezclado conjuntamente con el cemento Portland, debe producir un material que cumpla con los requisitos de la norma INEN 152, pero dentro de las siguientes condiciones: El tiempo de fraguado del cemento que contenga el aditivo no debe variar con respecto al de la muestra de referencia (sin aditivo) en más del 50%. La expansión en autoclave del cemento que contenga el aditivo no debe exceder a la expansión de la muestra de referencia en más del 10%. La resistencia a la compresión de probetas de mortero normal, hechas con cemento que contengan aditivo, no debe ser menor que el 80% de la correspondiente de probetas similares hechas sin aditivo. El cambio de longitud en moldes de mortero hechos con cemento que contenga el aditivo, basado en una medida inicial tomada a los 7 días de su elaboración, no debe exceder en más del 1% al de moldes de mortero similar hechos sin aditivo. El porcentaje de aire incorporado en el hormigón con cemento que contenga el aditivo, debe exceder por lo menos en 2,5 al de la muestra de referencia. La resistencia a la compresión del hormigón, hecho con cemento que contenga el aditivo, no debe ser menor del 80% de la resistencia a la compresión del hormigón de referencia. La resistencia a la flexión del hormigón, hecho con cemento que contenga el aditivo, no debe ser menor del 85% de la resistencia a la flexión del hormigón de referencia. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 43 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores Los aditivos reductores de agua, retardantes y/o acelerantes deben cumplir los requerimientos físicos estipulados en la siguiente Tabla (Norma ASTM 490). REQUISITOS FISICOS PARA ADITIVOS QUIMICOS Propiedad del hormigón Reductor de agua Retardante 95 -- Porcentaje de Agua máximo con relación a la muestra de referencia Acelerante Reductor de Agua y retardante Reductor de Agua y acelerante Reductor de agua alto rango Reductor de agua, alto rango y retardante -- 95 95 88 88 Tiempo de fraguado del hormigón, desviación permisible respecto a la muestra de referencia. HH:MM Fraguado inicial: No menos de No más de 1:00 después 1:00 antes 1:00 después 1:00 antes -- 1:00 después 1:00 antes ó 3:30 después -- 3:30 antes 3:30 después 3:30 antes 1:00 antes ó 3:30 después 1:30 después Fraguado final: No menos de No más de -- 1:30 después -- 1:00 antes ó 3:30 después 1:00 antes -- 1:00 antes -- -- -- 3:30 después -- 1:00 antes ó 3:30 después 1:30 después 1:30 después Resistencia mínima a la compresión en % con respecto a la muestra de referencia -- -- -- -- -- 140 125 3 días 1día 110 90 125 110 125 125 125 7 días 110 90 100 110 110 115 115 28 días 110 90 100 110 110 110 110 6 meses 100 90 90 100 100 100 100 12 meses 100 90 90 100 100 100 100 Resistencia mínima a la compresión en % con respecto a la muestra de referencia 3 días 100 90 110 100 110 110 110 7 días 100 90 100 100 100 100 100 28 días 100 90 90 100 100 100 100 Cambio de longitud máxima. Contracción (requisitos alternativos) Porcentaje en la muestra de referencia 135 135 135 135 135 135 135 % aumento con respecto a la referencia 0,010 0,010 0,010 0,010 0,010 0,010 0,010 80 80 80 80 80 80 80 Durabilidad relativa, factor mínimo * * Únicamente cuando se usa aire incorporado. MOP 805-3.1 4.3 De comercialización El proveedor debe entregar el aditivo envasado, en recipientes que aseguren su conservación, y una descripción clara con la siguiente información: La marca registrada, nombre o razón social del fabricante y del responsable de la comercialización. El tipo de aditivo, según la clasificación establecida en las normas. El contenido neto, en masa o en volumen, en unidades SI, refiriendo los volúmenes, para aditivos líquidos, a la temperatura de 20 grados centígrados. La densidad en gr/cm3 a 20 grados centígrados. Dosificación máxima o mínima a emplear, de acuerdo a la propiedad del hormigón que se desee modificar. La fecha de fabricación y la fecha de vencimiento. Las recomendaciones sobre aplicación y uso final de los productos. Las recomendaciones sobre almacenamiento y manipuleo Los riesgos durante las aplicaciones y para el ambiente. 5. MUESTREO Y MÉTODOS DE PRUEBA Las pruebas para la aprobación de aditivos se harán usando el tipo de cemento, agregados y agua que se emplearán en un trabajo específico, comparando mezclas testigo que no contienen aditivo con mezclas de prueba que contengan el aditivo. Los aditivos reductores de agua, retardantes y acelerantes, deben cumplir los requerimientos de la norma ASTM 490 y todos los demás requisitos que ésta exige, exceptuando el análisis infrarrojo. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 44 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores Los aditivos incorporadores de aire deben cumplir con lo estipulado en la norma INEN 191. Los ensayos y tolerancias para aditivos químicos deberán regirse a lo estipulado en la norma ASTM C 494. Las muestras de cemento que contengan aditivos incorporadores de aire deben ser ensayadas de acuerdo a los métodos indicados en la Tabla siguiente: ENSAYO NORMA INEN Análisis químicos Determinación de óxido férrico y/o de aluminio Determinación del trióxido de azufre Superficie específica del cemento Consistencia normal Tiempo de fraguado Expansión de autoclave Contenido de aire en el mortero Resistencia a la flexión y compresión de morteros. 192 193 203 196, 197 157 158 200 195 198 La autoridad competente debe constatar la dosificación y aplicación de los aditivos en la mezcla, sea en planta o in situ, 3.15 MORTEROS 1. ALCANCE Esta sección establece los requisitos que deben cumplir los morteros que se utilizan en las estructuras de agua potable y alcantarillado, construidas o reparadas. 2. DOCUMENTOS RELACIONADOS - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), granulométricos de agregados gruesos y finos, AASHTO T 27 - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), Cantidad de material más fino que el tamiz de 0.075 mm en agregados pétreos, AASHTO T 11 - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), American Society for Testing and Material (ASTM). Cemento Portland, Tipo y Análisis químico. AASHTO M 85, y/o ASTM C-150. - American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), American Society for Testing and Material (ASTM). Hormigón, Resistencia a la compresión. AASHTO T-22, y/o ASTM C-39. American Association of State Highways and Transport Officials (AASHTO), American Society for Testing and Material (ASTM). Hormigón, especímenes de muestras para ensayos. AASHTO T-23 o T126, y/o ASTM C-192. MINISTERIO DE OBRAS PÚBLICAS DEL ECUADOR, Especificaciones Generales de Caminos y Puentes, MOP-001-F-2000. - - - Análisis MINISTERIO DE DESARROLLO URBANO, Subsecretaría de Saneamiento Ambiental, Especificaciones técnicas de Construcción Comunes de Agua Potable y Alcantarillado, Agosto2000 Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 45 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores 3. TERMINOLOGÍA Mortero Convencional, Se entenderá como mortero convencional la mezcla de cemento, arena, agua y aditivos con proporciones técnicamente controladas con propiedades de adherencia, cohesividad, fluidez, en estado fresco y condiciones de durabilidad y resistencia mecánica en estado endurecido. Mortero Lanzado, Se entenderá como mortero lanzado aquel diseñado especialmente para ser proyectado sobre una superficie con un equipo especial que permite la colocación en forma rápida y con el mínimo desperdicio. Mortero Larga Vida, Se entenderá como mortero de larga vida la mezcla de cemento, arena, agua y aditivos con proporciones técnicamente formuladas que permiten mantener el producto en estado fresco durante horas o días, en condiciones de almacenamiento adecuadas y una vez aplicado, desarrolla las propiedades de un mortero convencional. Mortero Seco, Se entenderá como mortero seco la mezcla de cemento, arena, y aditivos en seco con proporciones técnicamente diseñadas, distribuida en pipas y almacenada en silos para prepararse en obra. 4. REQUISITOS 4.1 Tipo de Mortero El tipo de mortero para utilizar en obra debe estar definido en el diseño, y según el propósito, el mortero se clasifica en los siguientes tipos: Tipo de mortero* Dosificación Cemento Arena Resistencia a la compresión A Enlucidos de obras de captación. Superficies bajo agua. Enlucidos de base y zócalos de pozos de revisión. Enlucidos de fosas de piso e interiores de paredes de tanques de distribución (con impermeabilizante) . Mampostería Soportante 1 2 200 Kg/cm2 B Enlucidos de superficie en contacto con el agua. Enchufes de tubería de hormigón. Exteriores de paredes de tanques de distribución. Colocación de baldosas en pared y pisos (cerámica, cemento, granito, gres y otras). Sócalos, enlucidos de cielos rasos. Preparación de pisos para vinyl. Mampostería bajo tierra. Mampostería Soportante de cualquier naturaleza. 1 4 100 Kg/cm2 C Mampostería sobre el nivel del terreno. Enlucido general de paredes. Mampostería de obras provisionales –NO Soportante-. 1 6 25 Kg/cm2 Tipo Uso * Adaptación de MOP, tabla 809-1.1 y E.T. 1.24 de SSA En la tabla, la resistencia se refiere a la de un cubo de mortero de 2" de arista, probado a los 28 días, moldeado de acuerdo a lo dispuesto en la Norma ASSHTO T-106. La dosificación de los morteros varía de acuerdo a las necesidades y condiciones de las obras (de acuerdo a la tabla). Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 46 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas 4.2 4.2.1 ACSAM Consultores Materiales para morteros Cemento Los morteros deben realizarse con cemento portland Tipo I, para obras en general, cuando no se especifica el uso de otro tipo de cemento. 4.2.2 Arena La arena para morteros y hormigón de cemento portland puede ser natural, producto de trituración o una mezcla de ambas; debe estar compuesta de partículas resistentes y duras, libres de material vegetal u otro material inconveniente. Los agregados deberán cumplir lo establecido en la Norma AASHTO M45. La arena para morteros y hormigón de cemento portland de diferentes minas o fuentes de origen no podrán ser almacenados conjuntamente; se los colocará en depósitos separados, a distancias suficientes, para evitar posibles mezclas entre los materiales de diferentes depósitos. La arena para morteros y hormigón de cemento Portland, deberán cumplir los requerimientos de granulometría especificados en la Tabla siguiente, de acuerdo con la norma INEN 872. Límites de granulometría, Según ASTM TAMIZ SI mm ASTM Porcentaje que pasa % Arena Natural Arena triturada 9.5 3/8” 4.8 N° 4 95 100 95 100 2.36 N° 8 80 100 75 90 1.18 N° 16 50 85 50 80 100 100 0.59 N° 30 25 60 30 50 0.297 N° 50 10 30 10 30 0.149 N° 100 ´2 10 5 10 Norma 1.54.2.2 Subsecretaria de Saneamiento Ambiental Entre dos tamices cualesquiera consecutivos de aquellos que se indica en la tabla, no debe quedar retenido más del 45% del total de la muestra, y su módulo de finura no debe ser menor de 2,3 ni mayor de 3,1. La arena debe ser limpia, no plástica; sus partículas deben ser de perfil preferentemente angular, duras, compactas y resistentes. La arena debe estar libre de cantidades perjudiciales de polvo, terrones, partículas escamosas o blandas, esquistos, pizarras, álcalis, materia orgánica, sales u otras sustancias perjudiciales. Debe cumplir las normas sobre su granulometría. 4.2.3 Agua para hormigones y morteros El agua es un elemento fundamental en la preparación del hormigón, está relacionado con la resistencia, trabajabilidad y propiedades del hormigón endurecido. 4.3 Preparación del mortero El mortero podrá prepararse a mano o con hormigonera según convenga de acuerdo con el volumen que se necesita. En el primer caso la arena y el cemento en las proporciones indicadas, se mezclará en seco hasta que la mezcla adquiera un color uniforme, agregándose después la cantidad de agua necesaria para formar una pasta trabajable. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 47 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores Si el mortero se prepara en la hormigonera tendrá una duración mínima de mezclado de 1.5 minutos. El mortero de cemento debe ser usado inmediatamente después de preparado, por ningún motivo debe usarse después de 40 minutos de preparado, ni tampoco rehumedecido, mucho menos de un día para otro. El mortero usado como "revoque" debe tener la plasticidad y consistencia necesarias para adherirse a la mampostería de tal manera que al endurecer resulte un conjunto monolítico. No debe utilizarse el mortero que haya estado mezclado en seco con más de cuatro horas de anticipación y además no debe utilizarse el mortero que haya estado humedecido por más de una hora. 5. MUESTREO Y MÉTODOS DE PRUEBA Las muestras para los ensayos deben tomarse siguiendo los requisitos de muestreo que se especifican en la norma INEN 695, entre los que destacan los siguientes aspectos: - Las muestras serán tomadas de los materiales ya procesados, es decir tal como van a ser incorporados en la obra. - Muestras de producto procesado que vayan a ser sometidas a pruebas de abrasión, no deben ser aplastadas o reducidas por medios manuales - La muestra final de campo debe formarse mediante la combinación de al menos tres submuestras tomadas aleatoriamente en cantidades iguales, de manera de obtener finalmente la cantidad requerida según el ensayo. - El número de muestras a tomar dependerá de la criticidad y de la variabilidad de las propiedades a medir. En todo caso, el material a ser probado debe ser inspeccionado frecuentemente, de manera de detectar variaciones apreciables El Constructor presentará, para su aprobación, los certificados expedidos por un laboratorio calificado por la entidad, de los siguientes ensayos, para demostrar que el material es apto. ENSAYO Granulometría Peso específico Contenido de materia orgánica PROCEDIMIENTO AASHTO - T27 Y T11 INEN 856 INEN 855 Todos los ensayos y tolerancias referentes a los requisitos químicos y físicos que debe cumplir el cemento Portland, se basarán en la norma INEN 152. Las arenas, deben cumplir los requisitos establecidos en las siguientes normativas: La arena para el mortero tendrá una densidad mayor o igual a 2.4 gr/cm3 y no presentará una pérdida de peso mayor al 10% en el ensayo de durabilidad, Norma INEN 863, luego de 5 ciclos de inmersión y lavado con sulfato de sodio. El material no presentará un porcentaje de terrones de arcilla o partículas friables mayor al 1%, determinado según el método establecido en la Norma AASHTO T-112. No contendrá partículas livianas, con densidades menores que 2.0 gr/cm3, según el procedimiento regulado en la Norma AASHTO T-113. El módulo de finura del agregado fino debe estar comprendido entre 2.3 a 3.1, y la relación agua cemento no será mayor a 0.65 - sección 20, Norma AASHTO M-150-. El contenido de materia orgánica se verificará mediante la aplicación del ensayo de impurezas Norma ASSHTO T-21; INEN 855- (color más obscuro que el estándar), y se verificará aplicando el ensayo “Efecto de Impurezas Orgánicas en la Resistencia, Norma AASHTO T-71”, se rechazará todo material que en dicho ensayo presente resistencias menores al 95%. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 48 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores Las exigencias de granulometría serán comprobadas por el ensayo granulométrico especificado en la norma INEN 697. El peso específico de los agregados se determinará de acuerdo al método de ensayo estipulado en la norma INEN 856. El peso unitario del agregado se determinará de acuerdo al método de ensayo determinado en la norma INEN 858 La arena sometida a cinco ciclos de inmersión y secado para el ensayo de resistencia a la disgregación (norma INEN 863), debe presentar una pérdida de masa no mayor del 10%, si se utiliza sulfato de sodio; o 15%, si se utiliza sulfato de magnesio. 3.16 JUNTAS DE CONSTRUCCIÓN 1. ALCANCE Esta sección establece los requisitos que deben cumplir los materiales que se utilizan tanto para cubrir como para rellenar juntas de unión que forman dos hormigones que han sido vertidos en diferentes tiempos, que pertenecen a la misma estructura, y además tienen que formar un todo monolítico. 2. DOCUMENTOS RELACIONADOS - MINISTERIO DE OBRAS PÚBLICAS DEL ECUADOR, Especificaciones Generales de Caminos y Puentes, MOP-001-F-2000. - MINISTERIO DE DESARROLLO URBANO, Subsecretaría de Saneamiento Ambiental, Especificaciones técnicas de Construcción Comunes de Agua Potable y Alcantarillado, Agosto2000 3. TERMINOLOGÍA Se entenderá por juntas de construcción, la reunión especial que se realice entre dos elementos de hormigón con el objeto de transmitir y contrarrestar esfuerzos de contracción y dilatación entre dichos elementos, a fin de evitar que se produzcan rajaduras y/o evitar filtraciones en estructuras que estén en contacto con el agua. Juntas de expansión, son espacios huecos que quedan entre estructuras adyacentes a fin de permitir a los mismos una capacidad de dilatación sin que los esfuerzos provenientes de ésta impliquen esfuerzos de la una sobre la otra. Sellante de junta, es el material que se coloca para sellar la cubre-junta, con el objeto de evitar la acumulación de material extraño en la misma. Relleno de juntas es el material que se usa para sellar la junta de expansión con el objeto de lograr un acabado uniforme de la superficie de la junta. 4. REQUISITOS 4.1 Materiales para las juntas Los cubre juntas -para impermeabilizar las juntas- de construcción o expansión deben ser de material premoldeado del tipo aprobado y del espesor y ancho indicados en los planos, pueden ser de cinta o banda de PVC/polietileno, o plancha de cobre. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 49 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores Los sellantes de las juntas de expansión deben estar conformados de material elastomérico y pueden obtener multitud de formas, deben ser almacenados en ambientes con temperaturas menores a 40ºC. El material sellante debe estar indicadas en los planos del proyecto. Los materiales que se usan para el relleno de juntas de expansión serán del tipo señalado en los planos 4.2 Cubrejuntas 4.2.1 Cubrejuntas de caucho Los cubrejuntas de caucho podrán ser del tipo moldeado o estirado, de caucho natural o sintético o una mezcla de ambos y no tendrán porosidades u otros defectos. Su presentación podrá ser en forma de láminas y de bandas o cintas, según se requiera en la obra. Los cubrejuntas de caucho natural deberán cumplir las siguientes exigencias: Resistencia a la tensión mínima: Alargamiento en la ruptura: Dureza Shore: Los esfuerzos unitarios para el 300% y 500% de aglomeramiento no deberán ser inferiores a 78 y 197 kg/cm2 respectivamente. 246,6 kg/cm2 550% de 55 hasta 65 Los cubrejuntas de caucho sintético deberán cumplir las siguientes exigencias: Resistencia a la tensión mínima: Alargamiento en la ruptura: Dureza Shore: 176 kg/cm2 425% de 50 hasta 70 4.2.2 Cubrejuntas de cobre Las cubrejuntas de cobre estarán formadas por tiras de dicho material cuya forma, detalles y espesor deben estar determinados en los planos. Los cubrejuntas de cobre deberán cumplir con los requisitos estipulados en la norma AASHTO M 138. La tira de cobre en cada junta deberá ser en lo posible una sola pieza, y si se requiere de más de una pieza, las uniones deberán conectarse mediante soldadura de manera que se forme una unidad completamente hermética contra el paso del agua. El material empleado para cubrejuntas de cobre no será de estructura granular ni quebradiza. 4.3 Sello de las juntas. Están conformados de material elastomérico y pueden obtener multitud de formas. Las formas y dimensiones deben estar definidas en los planos. La autoridad competente debe confirmar que el sellante cumpla con las propiedades requeridas, para la instalación, en su tamaño, configuración y manufactura y deberá establecer la distorsión que existe. 4.4 Relleno de juntas Los materiales que se usan para sellar juntas de expansión serán del tipo señalado en los planos. Las tiras cuyas dimensiones no se especifiquen podrán tener una variación permisible de 1,6 mm en su espesor, 2 mm en su ancho, y 6,4 mm en su longitud. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 50 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores Los materiales de caucho esponjoso, corcho y corcho auto expandible deberán cumplir los requisitos físicos que están establecidos en la norma AASHTO M 153. 5. MUESTREO Y MÉTODOS DE PRUEBA 5.1 Cubrejuntas Los materiales que se emplean para la elaboración de cubrejuntas de caucho natural o sintético deberán someterse a los siguientes métodos de ensayo, para determinar sus características físicas: - Determinación de la resistencia a la tensión, según la norma ASTM D 412. - Alargamiento en la ruptura, según la norma ASTM D 412. - Determinación de la dureza Shore, según la norma ASTM D 2240. La dureza Shore, para las cubrejuntas de caucho natural, se determinará después de 7 días de exposición al aire a 70 grados centígrados y a una presión de 21 kg/cm2, y para las cubrejuntas de caucho sintético, después de 7 días de exposición al aire a 70 grados centígrados o después de 48 horas en oxígeno a 70 grados centígrados y a una presión de 21 kg/cm2. - La resistencia a la tensión y el alargamiento no será inferior al 65% de los valores originales al ser ensayada por el método de la norma ASTM D 572. Los cubrejuntas de cobre deberán cumplir con los requisitos estipulados en la norma AASHTO M 138, y el ensayo de quebradización estipulado en la norma ASTM B 577. 5.2 Sellos Las propiedades descritas para los materiales sellantes de juntas, aplicados en frío, serán determinadas de acuerdo a lo especificado en la norma ASTM 1851, 5.3 Relleno de juntas Las tiras preformadas de caucho esponjoso, corcho, bituminosas y elástico-bituminosas que se usan para sello de juntas de expansión deben cumplir los requisitos físicos que están establecidos en la norma AASHTO M 153. 3.17 ARMADURA PARA REFUERZO 1. ALCANCE Esta sección establece los requisitos que debe cumplir el acero de refuerzo a ser utilizado en las obras de hormigón, para las obras o componentes de los sistemas de agua potable y alcantarillado, o en pavimentos rígidos. Esta sección no cubre el acero a utilizar en estructuras metálicas ni otras piezas metálicas que se emplean en obras de agua potable y alcantarillado. 2. DOCUMENTOS RELACIONADOS - MINISTERIO DE OBRAS PÚBLICAS DEL ECUADOR, Especificaciones Generales de Caminos y Puentes, MOP-001-F-2000. - MINISTERIO DE DESARROLLO URBANO, Subsecretaría de Saneamiento Ambiental, Especificaciones técnicas de Construcción Comunes de Agua Potable y Alcantarillado, Agosto2000 3. TERMINOLOGÍA Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 51 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores El acero de refuerzo (en varillas, barras. Mallas) es una combinación de hierro y carbono con pequeñas cantidades de otros elementos, como manganeso, fósforo, azufre, silicio, etc. La proporción del carbono determina la dureza y resistencia del acero. Las barras son elementos de acero con resaltes, laminadas en caliente o torcidas en frío que se emplean como refuerzo del hormigón, de acuerdo a las especificaciones de los planos. Se denominan mallas de alambre a los elementos industrializados de la armadura, que se presentan en forma de paneles rectangulares constituidos por alambres o barras soldadas a máquina, de acuerdo a las especificaciones de los planos para el refuerzo. 4. REQUISITOS 4.1 Varillas Las varillas de refuerzo en las estructuras y obras para agua potable y alcantarillado deben ser: Nuevas, de acero de lingote y varillas deformadas, que cumplan con los requerimientos de las Normas para varillas de acero de refuerzo (ASTM-A-615/A-615M Grado 60). Todas las varillas de acero de refuerzo deben tener marcas de identificación, que indiquen la Especificación y Grado correspondiente a la Norma ASTM. Las varillas deben estar libres de cualquier defecto, deformación o dobleces, que no puedan ser de fácil enderezada en campo. Las varillas de refuerzo deben tener longitudes que permitan colocarlas convenientemente en el trabajo y lograr el traslape requerido. El acero de refuerzo para construcción debe cumplir los requisitos indicados en la tabla siguiente. Acero para construcción Varillas Resistencia a la Límite de elasticidad rotura fy (kg/cm2) (kg/cm2) Grado intermedio lisas 4000 2500 Grado intermedio corrugadas 4000 2500 Acero helicoidal grado duro 5500 3500 Acero helicoidal trabajado en frio 6500 5500 SSA, Norma 1.57-2000 Las barras que se emplean para unir las diferentes losas del pavimento rígido deben ser corrugadas. Las barras pasajuntas del pavimento rígido y las requeridas en aquellas partes del refuerzo, como espirales, estribos y armadura de temperatura, deben ser lisas. 4.2 Malla y alambre de amarre La malla de alambre debe ser del tipo soldado eléctricamente, con los alambres dispuestos en patrones rectangulares, de los tamaños indicados o especificados, que cumplan con los requerimientos de las Normas ASTM-A-185. Las mallas de alambre estirado en frío, empleadas para refuerzo del hormigón armado, deben cumplir con los requisitos establecidos en las Normas ASTM A 185 y A 497. No se podrán emplear barras de acero trefilado o que no sean soldables. 4.3 Colocación en obra a.- Acero de refuerzo Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 52 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores El número, disposición, diámetro y grado del refuerzo se indicarán en los planos de la estructura, y no podrá variarse, salvo que haya aceptación escrita del diseñador. Los planos indicarán los detalles constructivos tales como traslapes, empalmes, soldaduras, etc. Antes de procederse a su colocación, las varillas de hierro deberán limpiarse del óxido, polvo grasa u otras substancias pueden afectar adversamente al desarrollo de las fuerzas de adherencia y deberán mantenerse en estas condiciones hasta que queden sumergidas en el hormigón. Cortar las varillas a la longitud requerida y doblar con precisión antes de su colocación. Todas las barras de refuerzo se doblarán lentamente y en frío para darles la forma indicada en los planos, sea cual fuere su diámetro. No se permitirá el uso de barras dobladas en caliente. Doblar las varillas en el taller a menos que haya una aprobación escrita por la autoridad competente para doblarlas en el campo. Si se permite doblar las varillas en el campo, no se doblarán las varillas que hayan sido parcialmente embebidas en concreto. Utilizar empalmes sobrepuestos para empalmes a la tensión y compresión, al menos que se haya mostrado de otra manera. Limpiar y doblar el refuerzo de acuerdo con lo especificado en las Normas ACI-315 y ACI-318. La longitud de los ganchos se determinará para el cálculo longitudinal considerando el diámetro en milímetros convertidos en centímetros, así por ejemplo para un diámetro de f 18mm, gancho 18 cm., de longitud. La cantidad, posición y orientación del acero de refuerzo deberán someterse estrictamente a lo indicado en los planos del proyecto y serán rigurosamente verificados Todas las barras deben cumplir con la normativa específica, en caso de no cumplir con este requisito, no se aceptará la aplicación en las obras. b.- Apoyos Los apoyos de varillas y otros accesorios para sostenerlos -las varillas y accesorios- en posición apropiada mientras se coloca el hormigón; deben ser utilizados como: Espaciadores laterales en encofrados verticales o inclinados para mantener la cubierta lateral y la posición en sección transversal de las varillas. Soportes individuales, con amarres transversales soldados o anillos circulares, para apoyar las barras superiores en placas de un grosor mayor de 20 cm. Apoyos tipo, aprobados y espaciados apropiadamente para soportar y mantener las varillas de refuerzo en su lugar en todas las vigas y losas; en losas se debe colocar directamente en la capa de trabajo. No utilizar apoyos altos continuos para apoyar varillas superiores en losas de un espesor mayor de 20 cm. En caso sea aplicable, proporcionar conexiones mecánicas que desarrollen al menos 125% de la resistencia de fluencia especificada de la varilla en tensión. Las varillas deberán ser colocadas y mantenidas exactamente en su lugar, por medio de soportes, separadores, etc., preferiblemente metálicos, o moldes de HS, que no sufran movimientos durante el vaciado del hormigón hasta el vaciado inicial de este. Se deberá tener el cuidado necesario para utilizar de la mejor forma la longitud total de la varilla de acero de refuerzo. Todas las piezas empleadas en poner en posición las armaduras de refuerzo, como espaciadores, sillas, apoyos, colgadores, etc., deben ser adecuadamente protegidos contra la corrosión, y se colocarán firmemente sujetos a la armadura. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 53 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores La máxima autoridad no dará autorización para iniciar la fundición de la pieza correspondiente, mientras no se cumpla este requisito. c.- Malla y Alambre de amarre Toda malla electro-soldada será colocada en obra en forma segura y con los elementos necesarios que garanticen su recubrimiento, espaciamiento, ligadura y anclaje. No se permitirá colocación de mallas de diferente calidad. El alambre de amarre debe ser del calibre indicado en los planos. Para su empleo se deberá constatar que se encuentre limpio, libre de óxidos y otras impurezas, y que su colocación se haya hecho de tal forma que una firmemente todas las barras que sujeta, para impedir cualquier movimiento entre ellas. 5. MUESTREO Y MÉTODOS DE PRUEBA El Constructor debe presentar obligatoriamente los certificados de calidad del acero de refuerzo que utilizará en el proyecto; o realizará ensayos mecánicos que garanticen su calidad. Todo acero de refuerzo para estructuras, debe cumplir los requisitos establecidos en: INEN 101: Varillas lisas de acero al carbono, de sección circular, laminadas en caliente, para hormigón armado. INEN 102: Varillas corrugadas (con resaltes) de acero al carbono, laminadas en caliente para hormigón armado. INEN 103: Barras lisas de acero al carbono, torcidas en frío, para hormigón armado. INEN 104: Barras corrugadas (con resaltes) de acero al carbono, torcidas para hormigón armado. El acero de refuerzo se inspeccionará y muestreará en el lugar de aprovisionamiento, antes de efectuar el despacho del acero de refuerzo para la obra, siguiendo lo recomendado en la norma INEN 106. Cada paquete de acero se identificará en el lugar de aprovisionamiento con una tarjeta metálica, que señale el número del lote, clase y diámetro de las barras. Esta identificación se colocará en un lugar visible y se mantendrá en perfectas condiciones hasta el momento de su procesamiento. El Contratista, al realizar el embarque de los materiales, presentará a (la Fiscalización) los informes de los ensayos y Certificados de Cumplimiento del acero de refuerzo. La máxima autoridad tomará un juego de muestras por cada 20 toneladas o fracción de cada tipo de varillas y barras de Refuerzo a emplearse en la obra. Las muestras serán inspeccionadas y ensayadas a tensión y doblado, de acuerdo a lo establecido en las normas respectivas. Los ensayos al plegado, se harán doblando al frío hasta los 180°, no debe agrietarse la superficie exterior de la porción doblada, doblando cada diámetro sobre una barra del mismo diámetro. Si en la inspección de las muestras se determinare que más de un 5% de las barras que conforman un lote presentan defectos de fabricación, como alta porosidad, inclusiones de materias extrañas, grietas radiales o picaduras de óxido que afecten más de un 10% del área de una barra, se rechazará el lote, y prohibirá su embarque a la obra. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 54 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores En caso de discrepancia entre los resultados de los ensayos realizados por la autoridad competente y los valores que constan en los certificados de cumplimiento, se tomará un nuevo juego de muestras del material, cuyos resultados definirán la aceptación o rechazo del lote correspondiente. Los ensayos antes indicados se ejecutarán de acuerdo a los procedimientos establecidos en las Normas: INEN 109: Ensayo de tracción para el acero. INEN 110: Ensayo de doblado para el acero. 3.18 ADOQUIN 1. ALCANCE La presente sección tiene por objeto la determinación de los requisitos que deben cumplir los materiales empleados en el adoquinado o empedrado de una vía, calzada o superficie de rodadura, la capa de asiento y el sellado de ellos. 2. DOCUMENTOS RELACIONADOS - MINISTERIO DE OBRAS PÚBLICAS DEL ECUADOR, Especificaciones Generales de Caminos y Puentes, MOP-001-F-2000. - MINISTERIO DE DESARROLLO URBANO, Subsecretaría de Saneamiento Ambiental, Especificaciones técnicas de Construcción Comunes de Agua Potable y Alcantarillado, Agosto2000 3. TERMINOLOGÍA Adoquín, es un elemento prismático, generalmente de forma regular, que se coloca uno junto a otro para formar una capa adecuada al tráfico. Se pueden distinguir dos materiales para su construcción, la piedra labrada y el hormigón, por lo que se los clasifica como adoquín de piedra y de cemento, respectivamente. 4. REQUISITOS 4.1 Adoquín de Piedra El adoquín de piedra debe tener la forma y dimensiones estipuladas en los planos, y cumplirá todos los requisitos exigidos para piedra labrada, será de la clase indicada en los planos, con caras labradas y escuadradas, resistentes a la intemperie, de grano relativamente fino, de color uniforme, y además estará libre de intrusiones u otros defectos estructurales. La piedra debe provenir de canteras, depósitos aluviales, o canto rodado. No presentará sustancias corrosivas o agresivas en su composición, y será resistente a la acción del agua y de la intemperie. La piedra debe estar libre de material vegetal, tierra u otros materiales objetables. La piedra empleada en el empedrado tendrá un tamaño entre 10 y 20 cm y una densidad mínima de 2.3 gr/cm3. El tamaño mayor debe colocarse en las cintas guías. La piedra a emplearse en una obra procederá de la misma cantera, y tendrá tal calidad que, luego de su tallado, presente formas regulares, con caras paralelas y aristas bien definidas, el material debe presentar un porcentaje de desgaste menor a 40 en el ensayo de abrasión y no arrojará una pérdida de peso mayor al 12%. 4.2 Adoquín de Cemento. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 55 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores Los adoquines se fabricarán con hormigón, los áridos deben tener un tamaño máximo menor a 12 mm. (1/2”). La forma y dimensiones de los mismos estarán establecidas en los planos correspondientes. El espesor mínimo del adoquín debe ser de 80 mm para áreas que soportan tráfico vehicular y de 60 mm para zonas peatonales. Los adoquines presentarán alta regularidad de sus formas, caras perfectamente escuadradas y paralelas, textura fina y algo rugosa en todas sus caras. 4.3 Capa de Asiento La capa de asiento de los adoquines, debe estar conformada por arena fina, del espesor señalado en los planos, y pasará en su totalidad el tamiz Nº 10. El material no contendrá más del 5% de tamaños menores al del tamiz Nº 200. 4.4 Sellado La construcción del sello del adoquinado o empedrado debe ser a base de lechada de cemento, compuesta por una mezcla de arena fina y cemento en igual proporción, y el agua suficiente para que tenga una consistencia líquida, a fin de que se introduzca en toda ranura o intersticio que quede entre elementos. Previamente al sellado, se debe colocar una capa muy fina de arena cemento, en proporción 1 a 1, de acuerdo a lo indicado en los planos. No se dejarán protuberancias, grumos o restos de lechada en el adoquinado, luego del sellado. 5. MUESTREO Y MÉTODOS DE PRUEBA El cemento, áridos, pigmentos y aditivos empleados en la fabricación de los adoquines deberán cumplir los requisitos establecidos para dichos materiales en la Norma INEN 1.488. El Contratista, previo al inicio de cada obra, deberá presentar los ensayos de fábrica siguientes: Resistencia en el ensayo de compresión, realizado en un adoquín entero, conforme lo establece la norma INEN 1.485, no menor a 300 Kg/cm2 para vías de tráfico medio a ligero, y no menor a 400 Kg/cm2 para vías con tráfico pesado. La tolerancia de las dimensiones se establece en más o en menos 3.0 mm. Para control y aceptación de los adoquines, se tomará una muestra, la que consistirá en 10 unidades cada 2.000 adoquines o fracción de un mismo embarque o parada, los cuales serán ensayados todos, y los resultados obtenidos se promediarán para establecer su aceptación o rechazo. La verificación del porcentaje de desgaste -menor a 40- de la piedra, se realizará mediante el ensayo de abrasión, Norma INEN 861, luego de 500 vueltas de la máquina de Los Ángeles; la determinación de la pérdida de peso se realizará mediante el ensayo de durabilidad, Norma INEN 863, luego de 5 ciclos de inmersión y lavado con sulfato de sodio. No deberá emplearse ningún adoquín que esté roto, presente textura lisa o irregular, alta porosidad, y se desecharán también todos los adoquines que se presenten con coloraciones diferentes a los demás. 3.19 PINTURA 1. ALCANCE Esta sección establece los requisitos que deben cumplir las pinturas empleadas en obras civiles y estructuras metálicas de proyectos de agua potable y saneamiento. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 56 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores 2. DOCUMENTOS RELACIONADOS - American Society for Testing and Material (ASTM). Standard Terminology for Paint, Related Coatings, Materials, and Applications, ASTM D-16 - MINISTERIO DE OBRAS PÚBLICAS DEL ECUADOR, Especificaciones Generales de Caminos y Puentes, MOP-001-F-2000. MINISTERIO DE DESARROLLO URBANO, Subsecretaría de Saneamiento Ambiental, Especificaciones técnicas de Construcción Comunes de Agua Potable y Alcantarillado, Agosto2000 - 3. TERMINOLOGÍA Pintura, composición líquida, generalmente coloreada, que, aplicadas por extensión, pulverización o inmersión, forman una capa o película opaca que se convierte en una protección sólida, decorativa, funcional en los materiales de construcción; se utiliza también como acabados estéticos y recubrimientos protectores. Las pinturas están constituidas por un pigmento sólido y el aglutinante o vehículo líquido, formando ambos una dispersión. Pintura de emulsión, pintura cuya emulsión tiene como ligante el agua. El aglutinante puede ser aceite, barniz oleoginoso, resina, u otros emulsionantes aglutinantes. Pintura látex, una pintura que contiene una dispersión acuosa estable de resina sintética, producida por polimerización de la emulsión, como principal constituyente del ligante. Pintura de aceite, es una pintura que contiene aceite de barniz como el ingrediente básico. Pasta de pintura, es una pintura en la que el pigmento está lo suficientemente concentrada para permitir una reducción sustancial con el medio antes de usarlo. Pintura de agua, es una pintura, cuyo medio es una emulsión de agua, dispersión de agua, o ingredientes que reaccionan químicamente con el agua. Resinas epóxicas, acabados protectores para inhibir la acción ambiental de las superficies expuestas, son fabricadas a partir de monómeros propilénicos o fenólicos, de forma líquida o en polvo. Aglutinantes o vehículos, son los líquidos que llevan en suspensión los pigmentos y que, una vez secos mantienen unidas las partículas de color entre sí y con la superficie sobre la que se aplica la pintura, impidiendo que se desprenda. Disolventes volátiles, son líquidos de fácil evaporación que se agregan a los vehículos de las pinturas para hacerlas más fluidas y para acelerar e secado. Secantes, son los cuerpos que se añaden a las pinturas para catalizar o acelerar la polimerización de los aceites vegetales, disminuyendo el tiempo de secado de las pinturas. Barnices, son líquidos más o menos fluidos que extendidos en capas delgadas sobre los cuerpos, se solidifican, dando una superficie lisa, continua, incolora, brillante; realza los colores y los protege de los agentes atmosféricos. Pueden ser transparentes u opacos. Esmaltes, son barnices grasos o celulósicos teñidos de colores, generalmente minerales, que se encuentran homogéneamente mezclados, obteniendo unas pinturas de rápidpo secado, superficie brillante, adherente, elástica, compacta, cuyo brillo aviva los colores, empleándose tanto interiores como al exterior. 4. REQUISITOS 4.1 Requisitos comunes Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 57 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores La pintura debe ser homogénea, libre de contaminantes y de una consistencia adecuada al uso propuesto y al sistema de aplicación establecido. La pintura debe tener un fondo adecuado y el pigmento no debe sedimentar ni formar gránulos. El fabricante debe proveer en la pintura todos los aditivos necesarios para controlar la sedimentación del pigmento, nivelación, desecamiento, absorción, etc.; de tal forma que el producto cumpla los requisitos aquí establecidos. Todo material a emplear en la protección de superficies debe entrar a la obra en sus envases originales intactos y sellados. La pintura no debe ostentar asentamiento en su recipiente lleno y recientemente abierto, debe ser de fácil dispersión con una paleta hasta alcanzar un estado suave y homogéneo. La pintura no debe engrumecerse de coloración, conglutinarse ni separarse el color y debe estar exenta de terrones y natas. La pintura al ser aplicada debe extenderse fácilmente con al brocha, poseer cualidades de quedar plana y lisa y no mostrar tendencia al escurrimiento o a correrse al ser aplicada en las superficies verticales y lisas. La pintura debe secar dejando un acabado liso y uniforme, exento de asperezas, granos angulosos, partes disparejas y otras imperfecciones en su superficie. Deberán ser resistentes a la acción decolorante directa o refleja, de la luz solar. Tendrán la propiedad de conservar la elasticidad suficiente para no agrietarse con las variaciones de temperatura naturales en el medio ambiente. Los pigmentos y demás ingredientes que las constituyan deberán ser de primera calidad y estar en correcta dosificación. Deberán ser fáciles de aplicar y tendrán tal poder cubriente, que reduzca al mínimo el número de manos para lograr su acabado total. Serán resistentes a la acción de la intemperie y a las reacciones químicas entre sus materiales componentes y los de las superficies por cubrir. Serán impermeables y lavables, de acuerdo con la naturaleza de las superficies por cubrir y con los agentes químicos que actúen sobre ellas. Todas las pinturas, excluyendo los barnices, deberán formar películas no transparentes o de transparencia mínima. Todos los materiales que se especifiquen o se requieran para estos trabajos serán de calidad certificada y apropiados para las condiciones del área donde van a ser aplicados. Para la aprobación de la pintura o revestimiento, el Contratista suministrará a la autoridad competente los certificados respectivos que establezcan que cada tipo de material está de acuerdo con las especificaciones y cuatro (4) copias en idioma castellano de los catálogos e instrucciones escritas por el fabricante en que se detalle: los componentes, el manipuleo y aplicación del revestimiento y/o pintura que se proponga utilizar 4.2 Tipos de pintura 4.2.1 Pintura al látex vinílico Aplica a todo tipo de superficie. El compuesto debe ser a base de látex vinílico, debe resistir las más adversas condiciones climatéricas, sin decolorarse por la acción del tiempo y ser resistente a la alcalinidad que se encuentra en las superficies de concreto o ladrillo. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 58 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores Debe aplicarse sin ningún agregado, salvo que sea indispensable diluirla en agua, para darle la viscosidad adecuada para extenderla fácilmente, debe aplicarse de acuerdo a las recomendaciones de los fabricantes. Esta pintura debe permitir el lavado repetidas veces con agua y jabón, sin sufrir alteraciones en su acabado. 4.2.2 Pintura anticorrosiva Se aplica en las estructuras y carpintería metálicas. Debe poseer en su formulación una combinación de pigmentos seleccionados para inhibir la oxidación. El medio utilizado deberá reforzar dicha resistencia, pudiendo ser el de cromato de zinc o similar. Toda superficie a pintar debe estar limpia de óxido, pintura floja, suciedad, grasa, capa de laminación y completamente seca. La superficie de aplicación puede requerir únicamente limpieza mecánica en ambientes no muy severos, pero, en caso contrario, debe limpiarse a chorro de arena (sandblasting). 4.2.3 Pintura de poliuretano Su aplicación debe ser para estructuras y carpintería metálicas ubicadas en exteriores. El esmalte debe tener características iguales o superiores a los acabados al horno. Debe ser de gran resistencia a los rigores de la intemperie, sumamente durable y de óptima calidad. Debe dar garantía de la inalterabilidad del color y brillo hasta por dos (2) años. La superficie de aplicación debe estar completamente seca, libre de polvo y grasa, para asegurar la adhesión entre la superficie y la pintura de poliuretano. Debe mantenerse una adecuada ventilación durante la aplicación y el secado. Debe seguirse estrictamente las recomendaciones del fabricante para un óptimo resultado. 4.2.4 Pintura epóxica Se aplica en las superficies de estructuras y carpintería metálica ubicadas en interiores. Debe ofrecer una protección completa, bajo todas las condiciones adversas, caracterizándose por impedir la corrosión, resistir los efectos de los solventes combustibles, líquidos y aceites, contrarrestar la abrasión del viento, arenado, resistencia a la inmersión o contacto prolongado con el agua dulce o de mar, y debe ser impermeable. Se requiere cuidadosa preparación de las superficies, ya que la excelente calidad del producto sólo se puede obtener al aplicarlo sobre superficies arenadas, libres de óxido, grasas e impurezas. 4.2.5 Laca brillante Se aplica en superficies de madera, debe ser impermeabilizante y conservador de la madera. Debe proteger todo tipo de madera contra el desgaste, agua, alcohol, limpiadores domésticos y formación de moho. El acabado debe ser completamente transparente como el cristal y puede tener un acabado brillante. Para su aplicación se debe seguir las recomendaciones del proveedor. Luego de preparar adecuadamente la superficie de la madera se puede aplicar una base de pintura transparente, antes de aplicar la laca definitiva. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 59 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores 4.3 Requisitos particulares 4.3.1 Pintura para Metal Toda superficie metálica debe llevar una pintura para primera capa del tipo primario de minio (oxido de plomo en forma de cuerpo pulverizado, de color rojo algo anaranjado) alquídico (Norma INEN 1.043) u otra anticorrosiva apropiada. En caso de requerirse, la pintura para esta capa debe llevar epóxico catalizador, en cuyo caso cumplirá la Norma INEN 1045 Esta pintura debe ser aplicada en el lugar de fabricación de la pieza. La pintura empleada para el acabado en obra debe cumplir lo especificado en los planos; debe ser de uno de los siguientes tipos: - Anticorrosiva de plomo, (INEN 1.015); Anticorrosiva, de barniz y plomo, (INEN 1.019); De acabado, de aluminio vinílica, (INEN 1.020); Esmalte alquídico brillante, (INEN 1.045). La pintura de acabado debe cumplir con los requisitos establecidos en la norma INEN correspondiente, y tendrá el color indicado en los planos o lo que señale la autoridad competente. 4.3.2 Pintura para Madera Todo elemento de madera debe pintarse con el tipo de pintura especificada en los planos, la cual debe cumplir con los requisitos de las Normas INEN que correspondan al tipo especificado. Cuando la superficie de madera deba ser tratada, sea cual fuere el tratamiento establecido, la pintura no debe reaccionar o inhibir los efectos del agente empleado en la protección requerida. No se debe utilizar diluyentes que no estén expresamente indicados por el fabricante, o el uso de diluyentes recomendados en cantidades mayores a las establecidas para ese producto. La pintura para superficies de madera debe secar dentro de las 18 horas a partir de su aplicación, el acabado debe ser homogéneo, color uniforme, buen estado y apariencia. 4.3.3 Pinturas para edificación La pintura empleada para superficies de pavimentos rígidos y flexibles, adoquines y mampostería o muros de hormigón de cemento Portland, debe ser del tipo apropiado para la aplicación. Para este propósito, la pintura debe cumplir lo establecido en la norma INEN 1.042. 4.4 Envasado y Etiquetado La pintura debe envasarse en recipientes de material adecuado, que permitan conservar la calidad del producto, hasta su empleo, así como su manejo hasta el destino final. Todo envase debe presentar un rótulo claramente legible que, además de la marca y detalles del producto, señale su contenido neto, instrucciones de uso, y las precauciones a tomarse o la toxicidad del producto. Se indicará también la medicación adecuada si el producto es tóxico. 5. MUESTREO Y MÉTODOS DE PRUEBA Los muestreos y ensayos deben ser realizados de acuerdo con lo establecido en las normas INEN 1.022, 1.023, 1.024 y 1.032 a 1.041, la que corresponda a la pintura que se está analizando. La pintura debe ser muestreada y ensayada en la fábrica, luego de lo cual se entregará en la obra adjuntando los certificados de cumplimiento. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 60 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores Para los ensayos de comprobación, el constructor debe entregar a la autoridad competente, un recipiente cerrado de cada tipo de pintura por cada lote o embarque, para su ensayo. Se recomienda realizar el procedimiento recomendado por F. Orús, en ¨Materiales de Construcción, edit. Dossat, S.A.¨ pág. 548, que se indica: La Toma de muestras se realizará en directamente de la caneca o recipiente, se agitará previamente la pintura con una varilla o agitador, para homogeneizarlas lo más posible, si hay varios recipientes, se tomará de algunos de ellos, al azar, para obtener una muestra media. Sobre la muestra se deben determinar las siguientes propiedades físicas: Densidad real, se determina por medio de un picnómetro de boca ancha provisto de tapóntermómetro. Se opera como en los líquidos, La densidad se calcula por la fórmula: D P P¨ P´´ d ( P´ P) d ( P´´ P) = peso del picnómetro al vacío = Peso del picnómetro lleno de pintura = peso del picnómetro lleno de agua destilada a la misma temperatura. = densidad del agua a la temperatura que se opera. Viscosidad, se determina con viscosímetro, generalmente el de Engler, a 25 °C. Punto de inflamación, en vaso abierto o cerrado, se practica por los aparatos de Pensky-Martens o el de Cleveland, análogamente como se hace con los lubricantes. Finura, se opera con los tamices de tela de cobre de 6400 o 15400 mallas/cm2, y empleando el agua para los pigmentos insolubles en ella como medio de facilitar el paso de las partículas, pues dada la finura de las mallas, se obstruyen si se opera en seco. Cuando son los pigmentos solubles en agua, pintura y esmaltes, se emplea el petróleo como líquido de lavado. Con pigmentos metálicos de aluminio y bronce, se empleará alcohol desnaturalizado. Se pesa el tamiz desecado al miligramo y 25 gramos de los pigmentos pesados y pinturas, y a 2 gramos para los ligeros. Se deseca y pesa después de lavado y se refiere a 100 el residuo hallado. Inflamabilidad (de una pintura seca), se aprecia sometiéndola a temperatura elevadas en estufas especiales o directamente a una llama de potencia calórica conocida y observando cuando empieza a arder. Se clasifica como ¨inflamable¨ cuando emite vapor inflamable por debajo de los 300 °C y de ¨seguridad¨ cuando puede alcanzar una temperatura de 400°C sin inflamarse. Continuidad (pintura protectora de metales), se aprecia si forma una superficie continua uniéndola a un polo de batería formada por dos pilas secas de 3.5 voltios, y el otro a un pincel metálico formado por hilos de cobre de 0.5 mm de diámetro, intercalando en el circuito un pequeño teléfono de 25 Ω. Deslizando el pincel sobre la capa de pintura, las soluciones de continuidad se apreciarán por un ruido en el micrófono al cerrarse el circuito. Adherencia y elasticidad, con la pintura a ensayar se pintan chapas o palastro de hierro de unos 10 cm de lado, se seca en cualquier medio; dejando hacia fuera la capa de pintura se dobla sobre un cilindro de 2 mm de diámetro, y se mide el ángulo que falta para 180 ° cuando la película se rasga o rompe. Impermeabilidad, se determina recubriendo esferas de madera de haya, de 4 cm de diámetro, con las manos de pintura deseadas; y, una vez secas, se sumergen por 24 horas en agua a 20°C, y el aumento de peso, en porcentaje, referido al peso original de la esfera define la permeabilidad. Análisis físico-químico de pinturas. Para determinar la naturaleza, composición y proporción de los distintos elementos que constituyen las pinturas, se deben realizar análisis físico-químicos para Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 61 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores caracterizarlos, como densidad, índice de refracción, acidez, saponificación, índice de yodo, punto de solidificación, ebullición 3.20 GEOSINTÉTICOS 1. ALCANCE Esta sección establece los requisitos que deben cumplir los geosintéticos, utilizados como sistemas de refuerzo, drenaje o impermeabilización, en todo tipo de obras. 2. - DOCUMENTOS RELACIONADOS Especificaciones Generales de Caminos y Puentes, MOP-001-F-2000. American Society for Testing and Material (ASTM). Geomembranas ASTM D-882 American Society for Testing and Material (ASTM). Geotextiles. ASTM D-4439 3. TERMINOLOGÍA Geosintéticos, materiales de deformabilidad apreciable ((geotextiles, geomallas, geoceldas, georedes, etc.), fabricados a base de materiales sintéticos. que poseen cualidades suficientes para proporcionar una mejora sustancial en una o varias propiedades y funciones de los materiales naturales; y se utilizan tanto como refuerzos de los suelos, filtración y drenaje e impermeabilización que se requieren en las obras de ingeniería o geotecnia. Geotextiles, material textil plano, permeable, polimérico (sintético o natural) que puede ser o no tejido o tricotado y que se utiliza en contacto con el suelo (tierra, piedras, et.) u otros materiales en ingeniería civil para aplicaciones geotécnicas; tiene como función principal la separación-filtración; esto es permitir la retención del suelo durante el paso de agua hacia un sistema de drenaje e impide la migración de los finos hacia los agregados. Geomembrana, Membrana sintética de muy baja permeabilidad utilizada en contacto con un material geotécnico como revestimiento o barrera, para el control de la migración de fluidos en un proyecto estructura o sistema hecho por el hombre. La función de impermeabilizar los suelos se realiza, mediante la aplicación como recubrimiento (interfase entre dos suelos) o como revestimiento superficial (contacto con agua). Georedes o Geodrenes, material geosintético, conformado por estructuras reticulares de dos o tres capas de filamentos sobrepuestos y entrelazados; permiten el movimiento del fluido a lo largo de sus filamentos; funciona como sistema de drenaje.. Geomallas, sistemas geosintéticos aplicados para reducir la erosión, la reconstrucción de la vegetación; se aplica generalmente ´para la restauración de taludes o el mantenimiento de taludes erosionables. 4. REQUISITOS 4.1 Geotextiles Las fibras usadas en la manufactura de los geotextiles y las fibras usadas para unir los geotextiles por costura, deben consistir de una cadena larga de polímeros sintéticos. Deben estar formados en una red estable, de manera que los filamentos o hilos retengan su estabilidad dimensional, relativa a cada uno, incluyendo costuras. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 62 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores Todos los valores de propiedad, con excepción del tamaño de apertura aparente (AOS) en esta especificación, representan el porcentaje mínimo de valores de rollos (“Minimun Average Roll Value) MARV en la dirección principal más débil (resultados regulares de pruebas de cualquier rollo de un lote probado para su conformidad o seguridad deben llenar o exceder los valores mínimos dados). Los valores para el tamaño de la apertura aparente AOS representan los valores más altos promedio de los rollos. Todos los materiales geosintéticos deben cumplir los requerimientos establecidos en la Sección 3 de este documento; en caso de no estar allí especificados, se tomará lo indicado en las especificaciones generales del MTOP. Muestras, pruebas y aceptación Los geotextiles estarán sujetos a pruebas y muestreo, para verificar su conformidad con esta especificación. Las muestras deben estar de acuerdo con ASTM D 4354. La aceptación del producto geotextil debe estar basada en ASTM D 4759. La aceptación del producto se determina por comparación de los resultados promedio de todos los especímenes, dentro de una muestra con la especificación MARV (cuando es posible realizar las pruebas) o mediante la certificación de fábrica. Certificación El Contratista debe proveer al Ingeniero Residente un certificado con el nombre del fabricante, nombre del producto, identificación de estilo, composición química de los filamentos o hilos y toda información pertinente para describir completamente al geotextil. El fabricante es responsable de establecer y mantener un programa de control de calidad para asegurar el cumplimiento de los requisitos de la especificación. Debe tener disponible la documentación que describa el programa de control, en la fabricación del geotextil. El certificado del fabricante debe establecer que el geotextil llena los requerimientos MARV de la especificación, según se evalúa bajo el programa de control de calidad. Una mala etiquetación o mala representación de los materiales, serán razón para rechazar estos. Embarque y depósito La etiquetación, embarque y depósito debe seguir la norma ASTM D 4873. Las etiquetas del producto deben mostrar claramente el nombre del fabricante, número de estilo y número de rollo. Cada documento de embarque debe incluir una notación que certifique que el material está de acuerdo con el certificado del fabricante. Cada rollo de geotextil estará envuelto con un material que lo protegerá de daño por embarque, agua, sol y contaminantes. El forro protector debe mantenerse durante el embarque y depósito. Durante el depósito, los rollos deben ser elevados del suelo y cubiertos adecuadamente para protegerlos de lo siguiente: daño en el sitio de construcción, precipitación, radiación ultravioleta, químicos de ácidos fuertes; llamas, incluyendo chispas de soldadura, temperaturas extremas de 71ºC y cualquier otra condición ambiental que pueda dañar los valores físicos del geotextil. Propiedad Clase* 1 Clase* 2 Clase* 3 ASTM U Resistencia Grab D-4632 N 1400 900 1100 700 800 500 Resistencia de costura cosida D-4632 N 1200 810 990 630 720 450 Resistencia al rasgado D-4533 N 500 350 400 250 300 180 Resistencia al punzonamiento D-4833 N 500 350 400 250 300 180 Resistencia al edstallido D-3786 kPa 3500 1700 2700 1800 2100 950 E<50% E*50% E<50% E*50% E<50% E*50% Nota: Clase 1, instalación en condiciones muy severas, se prevé gran potencial de daño del geotextil Clases 2 y 3 se usarán en ambientes de instalación menos severas Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 63 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas ACSAM Consultores Todos los valores del cuadro representan valores MARV en la dirección principal más débil. Las propiedades del geotextil, requeridas para cada clase, dependen de la elongación del geotextil. Cuando uniones cosidas se requieran, la fuerza de la costura, como se mide con ASTM D 4632, debe ser igual o mayor a 90% de la fuerza de desgarre. Las características y requerimientos de los geotextiles no tejidos para permitir la retención del suelo durante el paso del agua hacia un sistema de drenaje de subsuelo, se indican en el cuadro siguiente. Propiedad ASTM U % que pasa el tamiz 200 (1) <15 Clase de geotextil 15 a 50 >50 Clase 2 Permitividad - Permeabilidad k (geotextil) > 50 k (suelo) y D15 < O90 Tamaño aparente de orificios (2) D-4751 mm O90 < 5 D90 Estabilidad ultravioleta (3) D-4355 % 50% (+ 500 horas de exposición) (1) Por granulometría "in situ", Norma AASHTO T88 (2) Para suelos cohesivos con índice plástico mayor a 7, la apertura máxima aprente es 0.30 mm (3) Porcentaje de resistencia retenida k Permeabilidad D15 Diámetro correspondioente al tamíz por el que pasa un 15% en peso del material D90 Diámetro correspondioente al tamíz por el que pasa un 90% en peso del material O90 Tamaño aparente de orificios del geotextil Las características necesarias para el uso de un geotextil entre sistemas armados de absorción de energía y suelo, para prevenir la pérdida de éste por excesivo lavado y presiones hidráulicas capilares que causan inestabilidad, se presentan en el cuadro siguiente. Las áreas en las cuales el geotextil va a ser colocado, deberán tener una superficie uniforme, ser razonablemente llana, libre de herbazales y libre de protuberancias rocosas o del suelo, que puedan dañar el material. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 64 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas Propiedad ASTM ACSAM Consultores % que pasa el tamiz 200 (1) U <15 15 a 50 Clase de geotextil (2) (tejido mono filamento) Clase 2 Otros geotextiles Clase 1 Permitividad - Permeabilidad >50 k (geotextil) > 50 k (suelo) y D15 < O90 Tamaño aparente de orificios (3) D-4751 mm O90 < 5 D90 Estabilidad ultravioleta (4) D-4355 % 50% (+ 500 horas de exposición) (1) Por granulometría "in situ", Norma AASHTO T88 (2) Peso máximo de la roca 100 kg y caida máxima 1 m. (3) Para suelos cohesivos con índice plástico mayor a 7, la apertura máxima aprente es 0.30 mm (4) Porcentaje de resistencia retenida k Permeabilidad D15 Diámetro correspondioente al tamíz por el que pasa un 15% en peso del material D90 Diámetro correspondioente al tamíz por el que pasa un 90% en peso del material O90 Tamaño aparente de orificios del geotextil Todos los valores del Cuadro, excepto AOS, representan valores MARV en su dirección principal más débil. Valores AOS representan valores máximos promedio de los rollos. 4.2 Geomallas El tipo de Geomallas a utilizar dependerá de la función prevista para ella, y se determinará con base en la metodología de diseño y soporte técnico que posea el proveedor. La geomalla debe cumplir como mínimo con las siguientes características, cuya verificación estará a cargo del proponente con la supervisión por parte de la interventoría. Las geomallas requeridas para la construcción de la estructura del pavimento, serán fabricadas a partir de una lámina polimérica de Polipropileno de Alta Densidad Resistente a Esfuerzos (SRPP) las cuales, por procesos controlados de perforación y calentamiento, tendrán una estructura formada integralmente, lo cual hace que las uniones o juntas sean parte integral de la geomalla, dando mayor integridad estructural (esfuerzo en la junta, rigidez torsional y rigidez flexional), permitiendo obtener un producto dimensionalmente mas estable y con mayor rigidez. El principio de trabajo de las geomallas es el entrelazamiento mecánico positivo con los agregados, aportando resistencia al compuesto a partir de las características dimensionales de la geomalla. Este entrelazamiento crea una trabazón geomalla-suelo basado en la apertura regular de la geomalla y a su estabilidad dimensional, necesarias para resistir las cargas. La geomalla a utilizar deberá cumplir los siguientes requisitos de calidad: Capacidad de carga dinámica, mediante la resistencia a la tracción al 5% de deformación, según método GRI-GG1 (Geosynthetic Research Institute). Capacidad de carga sostenida/integridad estructural, mediante ensayos de resistencia en las juntas, según los métodos GRI - GG2. (Geosynthetic Research Institute). Rigidez flexional, según método ASTM- 1388-64 y tendrán una rigidez torsional de acuerdo a la metodología utilizada por el U.S. Army Corps of Engineers. Las Geomallas serán fabricadas a partir de resinas de polímeros de alto peso molecular y deben cumplir las siguientes propiedades: Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 65 Estudios de Evaluación, Factibilidad y Diseños Definitivos del Sistema Regional de Agua Potable Esmeraldas Características U ACSAM Consultores Dirección Principal (MD) Resistencia a la tensión al 5% de la deformación kN/m Dirección Transversal (XD) 11.82 19.55 kN/m 15.8 26 Rigidez flexional x1000mg-cm 750 750 Rigidez torsional Esfuerzo en las juntas cm-kg/deg 6.5 6.5 Módulo de tensión inicial kN/m 299 437.5 Resistencia última alargo plazo kN/m NA NA Composición del producto Polipropileno Alta densidad, resistente a esfuerzos (SRPP), Protección UV (ASTM 4218) Tipo de producto Geomalla estructural formada integramente Mecanismo de transferencia de carga Entrelazamiento mecánico positivo Los límites por cumplir en cada una de estas pruebas dependerán del uso previsto de la Geomalla y estarán definidos en las respectivas especificaciones del proveedor quien suministrará los ensayos y garantías sobre la calidad del producto. Diseños Definitivos Especificaciones Generales Pág. 66
