Relleno todo-Uno

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1. Condiciones granulométricas del los rellenos todo-uno:

Los rellenos “todo-uno” se caracterizan por tener condiciones granulométricas intermedias entre las del terraplén y las del pedraplen. Es necesario evaluar la calidad de la roca y para ella se realizan ensayos de inmersión en agua, determinación de presencia y contenido de sales solubles y materia orgánica.

Materiales para rellenos todo-uno (Art, 333, PG-3)

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*: Cualquiera de las tres alternativas permiten definir la granulometría del todo-uno.
#: Tamiz UNE: cuya apertura en milímetros se indica a continuación, junto con el contenido máximo de material que pasa.
Y: yeso
SS: sales solubles
MO: materia orgánica


2. Control de la calidad con ensayo (Articulo 333 de la Ley de carreteras)

El Director de las Obras aprueba el método de trabajo propuesto, y esta propuesta estará condicionada a su ensayo en obra. Dicho ensayo consistirá en la construcción de un tramo experimental con un volumen no inferior a tres mil metros cúbicos, con objeto de comprobar la idoneidad del método propuesto o proceder a adaptarlo al caso considerado. Como mínimo se harán tres tongadas con una anchura mínima de ocho metros.
Durante la construcción del relleno todo-uno experimental se determinará la granulometría del material recién excavado, la del material extendido, y la granulometría, humedad y densidad seca del material compactado. Para determinar estos valores se utilizarán muestras representativas, de volumen no inferior a un metro cúbico. Se efectuarán al menos cinco ensayos de cada tipo. Asimismo, se inspeccionarán las paredes de las calicatas realizadas en el relleno todo-uno para determinar las características del material compactado. Dichas calicatas afectarán a todo el espesor de la tongada y tendrán una superficie mínima de un metro cuadrado.
Se determinarán, mediante procedimientos topográficos, las deformaciones superficiales del relleno todo-uno después de cada pasada del equipo de compactación, y la densidad media del material compactado. Además, se realizarán ensayos de huella, según NLT 256.
También se podrá controlar el comportamiento del material mediante otras técnicas, siempre que sean debidamente aprobadas por el Director de las Obras, tales como: Ensayo de carga con placa según NLT 357, siempre que el diámetro de la placa sea superior a cinco veces el tamaño máximo del material del todo-uno, y técnicas geofísicas de ondas superficiales, con longitudes de onda superiores a diez veces el tamaño máximo del material.
La densidad seca del relleno compactado ha de ser como mínimo el noventa y cinco por ciento de la densidad seca máxima que se puede conseguir con el material del relleno que pasa por el tamiz 20 UNE, en el ensayo Próctor modificado UNE 103501.
Las pasadas del rodillo compactador han de ser como mínimo cuatro, y el asiento producido con la última pasada ha de ser inferior al uno por ciento del espesor de la capa a compactar medido después de la primera pasada.
El ensayo de huella en la zona de transición dará un asiento medio igual o menor de tres milímetros. En el resto del relleno este asiento así medido será inferior a cinco milímetros. El asiento en el ensayo de huella se medirá conforme a NLT 256. En caso de que los valores de huella obtenidos en el relleno todo-uno de ensayo, para conseguir las otras condiciones señaladas sean inferiores a los indicados, se prescribirán los mínimos obtenidos para el control de calidad del relleno.
A la vista de los resultados obtenidos, el Director de las Obras decidirá sobre la conveniencia de aprobar, modificar o rechazar el método propuesto.
La variación sensible de las características de los materiales del relleno todo-uno, a juicio del Director de las Obras, exigirá la reconsideración del método de trabajo.



3. Procedimiento para el control de calidad. Control de la compactación:

La compactación consiste en un proceso repetitivo, cuyo objetivo es conseguir una densidad específica para una relación óptima de agua, al fin de garantizar las características mecánicas necesarias del suelo. En primer lugar se lanza sobre el suelo natural existente, generalmente en camadas sucesivas, un terreno con granulometría adecuada; a seguir se modifica su humedad por medio de aeración o de adición de agua y, finalmente, se le transmite energía de compactación por el medio de golpes o de presión. Para esto se utilizan diversos tipos de máquinas, generalmente rodillos lisos, neumáticos, pie de cabra, vibratorios, etc., en función del tipo de suelo y, muchas veces, de su accesibilidad. Con los ensayos se pretende determinar los parámetros óptimos de compactación, lo cual asegurará las propiedades necesarias para el proyecto. Esto se traduce en determinar cual es la humedad que se requiere, con una energía de compactación dada, para obtener la densidad seca máxima que se puede conseguir para un determinado suelo. La humedad que se busca es definida como humedad óptima y es con ella que se alcanza la máxima densidad seca, para la energía de compactación dada. Se define igualmente como densidad seca máxima aquella que se consigue para la humedad óptima. Es comprobado que el suelo se compacta a la medida en que aumenta su humedad, la densidad seca va aumentando hasta llegar a un punto de máximo, cuya humedad es la óptima. A partir de este punto, cualquier aumento de humedad no supone mayor densidad seca a no ser, por lo contrario, uno reducción de esta.

El control de la compactación se puede realizar de tres formas diferentes:


3.1. Control del proceso de ejecución.

Este tipo de control consiste en controlar la forma en que se va a ejecutar la compactación fijando, según las características del suelo y del tipo de maquinaria a emplear, que deberá ser fijada, cual es el espesor de las tongadas y cual es el número de pasadas que se deben efectuar hasta dar por terminada la compactación


'3.2. Control de materiales:'
Los análisis son realizados en laboratorio por medio de probetas de compactación a las cuales se agrega agua. Los ensayos más importantes son el Proctor Normal o estándar y el Proctor modificado.
“El Ensayo Próctor es una prueba de laboratorio que sirve para determinar la relación entre el contenido de humedad y el peso unitario seco de un suelo compactado.”

En ambos análisis son usadas porciones de la muestra de suelo mezclándolas con cantidades distintas de agua, colocándolas en un molde (ver Fig.1) y compactándolas con una masa, anotando las humedades y densidades secas correspondientes.



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Fig.1: Molde del ensayo Proctor normal (a) y Proctor modificado



En poder de estos parámetros, humedad-densidad seca (humedad en %), se colocan los valores conseguidos en un gráfico cartesiano donde la abscisa corresponde a la humedad y la ordenada a la densidad seca. Es así posible diseñar una curva suave y conseguir el punto donde se produce un máximo al cual corresponda la densidad seca máxima y la humedad óptima.



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La diferencia básica entre el ensayo Proctor Normal y el Modificado (Fig.2) es la energía de compactación usada. En el Normal se hace caer un peso de 2.5 kilogramos de una altura de 30,5 centímetros, compactando la tierra en 3 camadas con 26 golpes y, en el Modificado, un peso de 5 kilogramo de una altura de 45,7 centímetros, compactando la tierra en 5 camadas con 60 golpes.


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Fig.2: Diferencia básica entre los ensayos Proctor normal y modificado.



Esta diferencia se debe a la existencia de modernos equipos de compactación más pesados que permiten densidades más altas en campo. Existen diferentes Normas que definen estos ensayos, entre la cuales pueden ser destacadas las Normas americanas, ASTM D-698 para el Proctor Normal y ASTM D-1557 para el ensayo de Proctor modificado y la norma brasileña NBR 7182 que se refiere a ambos ensayos.


3.3. Control del producto terminado:

En este caso se establecen las condiciones que debe cumplir el material que compone la capa granular una vez colocado en obra.
En varios países, entre ellos España, el control se realiza por producto terminado, y en la mayoría de los casos por control de la densidad seca.


Existen varias formas de obtener la densidad del terreno y su humedad, como son, el método de la obtención de la densidad “in situ” por el método de la arena o, más comúnmente, por el uso de aparatos nucleares. Hay que resaltar que estos últimos pueden requerir un tarado, con el material de la capa granular, previamente a su utilización.


Método de la Arena: Método lento, en desuso pero preciso y que permite de determinar la densidad in situ del suelo. El equipo consiste en un doble cono, una platine de apoyo y un recipiente plástico.





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Método nuclear: Es el método mas utilizado porque es rápido y permite obtener de inmediato densidad y humedad. La determinación de la densidad y húmeda a través de este método, está basada en la interacción de los rayos gamma provenientes de una fuente radioactiva y los electrones de los átomos del suelo.

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Carga con placa: Consiste en aplicar una carga sobre una placa (generalmente rígida), colocada sobre la superficie del terreno, y medir los asientos producidos

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Ensayo de Huella: El procedimiento consiste en trazar al menos 10 puntos de medida sobre una alineación, y proceder a la nivelación inicial de dicho puntos mediante un nivel topográfico colocado fuera de la zona afectada por la compactación y por el ensayo.

Herramientas personales
Proyecto realizado por:
Asociación Española de la Carretera
proy. TSI-070100-2008-50
financiado por:
Ministerio de Industria Turismo y Comercio
IV Edicin del "Premio Internacional a la Innovacin en Carretera Juan Antonio Fernandez del Campo"