Appendix 1 Changes from the 1986 A Manual on Government Finance Statistics
J. Harmonization with Other Statistical Systems
Base 500 PSI – 35 Kg/cm2 750 PSI – 53 Kg/cm2 Subbase 200 PSI – 14 Kg/cm2 250 PSI – 18 Kg/cm2
2.4.1 MÓDULO ELÁSTICO O MÓDULO RESILIENTE
Los módulos son obtenidos a los 28 días, el estado de esfuerzos en el cual se estima el módulo puede ser estimado del análisis de la estructura de prueba. Aunque el valor del módulo es muy variable debido a que algunas veces gana resistencia con el tiempo y otras veces pierde resistencia al degradarse, debido a cambios en las condiciones de humedad y temperatura (especialmente en zonas donde se presentan épocas de hielo y deshielo), propiedades y cantidades del estabilizante o propiedades de los materiales estabilizados, el valor obtenido a los 28 días es el usado en el diseño. Su valor es estimado según la Tabla 2.39.72:
Tabla 2.39. Estimación del Módulo Resiliente o Elástico de Materiales Estabilizados Químicamente
NIVEL DESCRIPCIÓN
1 Determinados con ensayos de laboratorio
2 Determinados por correlaciones con otras propiedades
3 Valores por defecto
2.4.1.1 NIVEL 1
Los valores de los Módulos Resiliente o Elástico serán determinados de la siguiente manera, según la Tabla 2.40.73:
Tabla 2.40. Ensayos para determinar el Módulo Elástico o Resiliente de Materiales Estabilizados
MATERIAL ENSAYO
Concreto pobre E con ASTM C 469
Agregado tratado con cemento E con ASTM C 469 Gradación abierta tratada con cemento No aplica
Cal – cemento – escoria No aplica
Suelo – cemento No aplica
Suelo – cal Mr con AASHTO T307
2.4.1.2 NIVEL 2
Los valores de Módulo Elástico o Resiliente se determinan con las correlaciones presentadas en la Tabla 2.41.74:
72 AMERICAN ASSOCIATION OF STATE HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFFICIAL
(AASHTO) – NATIONAL COOPERATIVE HIGHWAY RESEARCH PROGRAM (NCHRP). Mechanistic – Empirical Pavement Guide Design 2002 – Project 1 – 37 A, Part 2 – Design Inputs, Chapter 2 – Material Characterization. Estados Unidos. 2002. Pag. 60
Tabla 2.41. Módulo Elástico o Resiliente de Materiales Estabilizados Químicamente, por correlaciones
MATERIAL CORRELACIÓN
Concreto pobre f’c obtenido con AASHTO T22 E = 57000 (f’c)^0.5 (PSI) Agregado tratado con cemento f’c obtenido con AASHTO T22 E = 57000 (f’c)^0.5 (PSI) Gradación abierta tratada con cemento No hay correlación
Suelo – cemento E= 1200 * qu (PSI)
qu obtenido con ASTM D 1633
Cal – cemento – escoria E= 500 + qu (PSI)
qu obtenido con ASTM C 593
Suelo – cal Mr = 0.124 qu + 9.98 (KSI)
qu obtenido con ASTM D 5102
2.4.1.3 NIVEL 3
Valores de Módulo Resiliente o Elástico por defecto, según Tabla 2.42.75:
Tabla 2.42. Módulo Elástico o Resiliente de Materiales Estabilizados Químicamente, por defecto
MATERIAL INTERVALO TIPICO (PSI)
Concreto pobre 1.5E6 – 2.5E6 2E6
Agregado estabilizado con cemento 7E5 – 1.5E6 1E6
Agregado abierto tratado con cemento --- 7.5E5
Suelo – cemento 5E4 – 1E6 5E5
Cal – cemento – escoria E5E – 2E6 1.5E6
Suelo – cal 3E4 – 6E4 4.5E4
2.4.2 MÍNIMO MÓDULO (PARA RODAURAS CON MEZCLAS ASFÁLTICAS EN CALIENTE)
La aplicación de cargas repetidas puede deteriorar los materiales estabilizados químicamente, el daño está relacionado con la magnitud y frecuencia de las cargas. Los valores que se presentan a continuación en la tabla 2.43.76, son los valores de Módulos típicos, aunque éstos pueden ser modificados dependiendo de las condiciones locales, y se pueden aplicar a diseños nuevos, reconstrucción o rehabilitaciones.
74 Op. Cit. Pag. 61
75 AMERICAN ASSOCIATION OF STATE HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFFICIAL
(AASHTO) – NATIONAL COOPERATIVE HIGHWAY RESEARCH PROGRAM (NCHRP). Mechanistic – Empirical Pavement Guide Design 2002 – Project 1 – 37 A, Part 2 – Design Inputs, Chapter 2 – Material Characterization. Estados Unidos. 2002. pag. 61
Tabla 2.43. Módulo mínimo de Materiales Estabilizados Químicamente, en pavimentos con rodaduras de mezcla en caliente
MATERIAL MÍNIMO MÓDULO
Concreto pobre 3E5 PSI – 21E3 Kg/cm2
Agregado estabilizado con cemento 1E5 PSI – 7E3 Kg/cm2 Gradación abierta estabilizado con cemento 5E4 PSI – 3.5E3 Kg/cm2
Suelo – cemento 2.5E4 PSI – 1.75E3 Kg/cm2
Cal – cemento – escoria 4E4 PSI – 2.8E3 Kg/cm2
Suelo – cal 1.5E4 PSI – 1.05E3 Kg/cm2
2.4.3 RESISTENCIA A TRACCIÓN (PARA RODADURAS CON MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE)
La vida de un material estabilizado está ligada a la Resistencia a Tracción, la cual debe ser medida a los 28 días y sirve para diseños nuevos, de reconstrucción o rehabilitación. Los valores se muestran en la Tabla 2.44.77:
Tabla 2.44. Estimación de la resistencia a tracción de Materiales Estabilizados Químicamente
NIVEL DESCRIPCIÓN
1 Determinado con ensayos de laboratorio
2 Determinado por correlaciones con otras propiedades
3 Valores por defecto
2.4.3.1 NIVEL 1
Los valores de los Resistencia a Tracción serán determinados de la siguiente manera, según la Tabla 2.45.78:
Tabla 2.45. Resistencia a Tracción de Materiales Estabilizados Químicamente, con pruebas de laboratorio
MATERIAL ENSAYO
Concreto pobre AASHTO T97
Agregado tratado con cemento AASHTO T97
Gradación abierta tratada con cemento No aplica
Cal – cemento – escoria AASHTO T97
Suelo – cemento ASTM D 1635
Suelo – cal No aplica
77 AMERICAN ASSOCIATION OF STATE HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFFICIAL
(AASHTO) – NATIONAL COOPERATIVE HIGHWAY RESEARCH PROGRAM (NCHRP). Mechanistic – Empirical Pavement Guide Design 2002 – Project 1 – 37 A, Part 2 – Design Inputs, Chapter 2 – Material Characterization. Estados Unidos. 2002. Pag 62.
2.4.3.2 NIVEL 2
Los valores de Resistencia a Tracción se determinan con base en resultados obtenidos con el ensayo de resistencia a la compresión inconfinada (qu) realizado a las muestras del material estabilizado químicamente, usando las correlaciones presentadas en la Tabla 2.46.79:
Tabla 2.46. Resistencia a Tracción de Materiales Estabilizados Químicamente, por correlaciones
MATERIAL PROTOCOLO CORRELACION
Concreto pobre AASHTO T22 Mr = 0.2 * qu
Agregado tratado con cemento AASHTO T22 Mr = 0.2 * qu
Gradación abierta tratada con cemento No aplica ---
Suelo – cemento ASTM D 1633 Mr = 0.2 * qu
Cal – cemento – escoria ASTM C 593 Mr = 0.2 * qu
Suelo – cal ASTM D 5102 Mr = 0.2 * qu
2.4.3.3 NIVEL 3
Valores de Resistencia a Tracción por defecto, se muestran en la Tabla 2.47.80:
Tabla 2.47. Resistencia a Tracción de Materiales Estabilizados Químicamente, por defecto
MATERIAL Mr
Concreto pobre 450 PSI – 32 Kg/cm2
Agregado estabilizado con cemento 200 PSI – 14 Kg/cm2 Agregado abierto tratado con cemento 200 PSI – 14 Kg/cm2
Suelo – cemento 100 PSI – 7 Kg/cm2
Cal – cemento – escoria 150 PSI – 11 Kg/cm2
Suelo – cal 25 PSI – 2 Kg/cm2
2.4.4 RELACIÓN DE POISSON
Este es un parámetro requerido para diseño, que se puede medir en el laboratorio pero que económicamente no se justifica. Por lo anterior, los valores recomendados se presentan en la Tabla 2.48.81:
79 AMERICAN ASSOCIATION OF STATE HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFFICIAL
(AASHTO) – NATIONAL COOPERATIVE HIGHWAY RESEARCH PROGRAM (NCHRP). Mechanistic – Empirical Pavement Guide Design 2002 – Project 1 – 37 A, Part 2 – Design Inputs, Chapter 2 – Material Characterization. Estados Unidos. 2002. Pag. 63
80 Op. Cit. pag. 62 81 Op. Cit. Pag. 63
Tabla 2.48. Relación de Poisson de Materiales Estabilizados Químicamente
MATERIAL RANGO DE
Agregado estabilizado con cemento 0.1 – 0.2
Suelo – cemento 0.15 – 0.35
Cal – escoria 0.1 – 0.15
Suelo – cal 0.15 – 0.2
2.4.5 CONDUCTIVIDAD TÉRMICA
La conductividad térmica de materiales estabilizados químicamente se refiere a la cantidad de calor que fluye normalmente a través de la superficie por cada unidad de área (pie), por cada unidad de tiempo (hora) y por cada gradiente de temperatura (ºF). Esta propiedad se determina de la siguiente manera, según la Tabla 2.49.82:
Tabla 2.49. Estimación de la Conductividad Térmica de Materiales Estabilizados Químicamente
NIVEL DESCRIPCION
1 Medida en laboratorio
2 No aplica
3 Valores por defecto
2.4.5.1 NIVEL 1
Medido con el ensayo ASTM E 1952.
2.4.5.2 NIVEL 2
No aplica.
2.4.5.3 NIVEL 3
El coeficiente de Conductividad Térmica de Materiales Estabilizados Químicamente es 1.25 Btu / pie * hora * °F, o se puede utilizar un valor entre 1.0 y 1.5 Btu / pie * hora * °F.
2.4.6 CAPACIDAD DE CALOR
La capacidad de calor de materiales estabilizados químicamente hace referencia a la cantidad de calor necesario para cambiar la temperatura de una unidad de masa, en 1 grado, y se determina de la siguiente manera, según la Tabla 2.50.83:
82 AMERICAN ASSOCIATION OF STATE HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFFICIAL
(AASHTO) – NATIONAL COOPERATIVE HIGHWAY RESEARCH PROGRAM (NCHRP). Mechanistic – Empirical Pavement Guide Design 2002 – Project 1 – 37 A, Part 2 – Design Inputs, Chapter 2 – Material Characterization. Estados Unidos. 2002. Pag. 64
Tabla 2.50. Estimación de la Capacidad de Calor de Materiales Estabilizados Químicamente
NIVEL DESCRIPCIÓN
1 Medido en laboratorio
2 No aplica
3 Valores por defecto
2.4.6.1NIVEL 1:
Medido con el ensayo ASTM D 2766.
2.4.6.2 NIVEL 2
No aplica.
2.4.6.3 NIVEL 3
El coeficiente de Capacidad de Calor de Materiales Estabilizados Químicamente es 0.28 Btu / pie * °F, o se puede utilizar un valor entre 0.2 y 0.4 Btu / pie * °F.
2.5. MATERIALES NO CONGLOMERADOS
Como se mencionó al comienzo de este capítulo, los modelos mecánico – empíricos necesitan diferentes datos de los materiales, para la determinación de estados de esfuerzos, para los modelos de fatiga y para determinar perfiles de humedad y temperatura. Los datos necesarios para los materiales no conglomerados, se muestran a continuación en la Tabla 2.51.84:
Tabal 2.51. Propiedades de los Materiales No Conglomerados
MATERIAL