Murosen Tierra Reforzada Con Entramado de Lllantas de Desecho - Tesis8 - 2018
Murosen Tierra Reforzada Con Entramado de Lllantas de Desecho - Tesis8 - 2018
Murosen Tierra Reforzada Con Entramado de Lllantas de Desecho - Tesis8 - 2018
Eric J. Sánchez G.
Medellín, Colombia
2018
Muros en tierra reforzada con entramado de
llantas de desecho
Eric J. Sánchez G.
Tesis de investigación presentada como requisito parcial para optar al título de:
Magister en Ingeniería–Geotecnia
Director:
Codirector
PhD., Yamile Valencia González
I
Dedicatoria
A mi tía Mary, que con sue ejemplo y apoyo se ha dado siempre a mi.
Y a ella, que cambia de rostro, que es feliz escondiendose cuando la descubro, pero que
siempre esta ahí.
II
Agradecimientos:
A la ingeniera Elizabeth Mejía y al Profesor Alvaro Agudelo, quienes son mis mentores en
este trabajo de bioingeniería.
A todo el equipo técnico de EGEA Ingeniería S.A.S.: Gloria Guevara, Diego Súarez,
Simón Gallego, Oscar Valencia y Cathe Betancur, sin quienes hubiera sido imposible
culminar.
A los ingenieros Lia Vergara, Leonardo Herrera, Oscar Egidio Rodríguez, Diego
Galeano y Carlos Rojas, por su apoyo y aportes.
III
Resumen
Este trabajo busca implementar un material reciclado como alternativa de fácil aplicación
para responder a fenómenos de inestabilidad de taludes, erosión y movimientos en masa,
que impactan la infraestructura física y social en Colombia y el mundo.
IV
Abstract
The present study suggests the use of recycled material as an alternative in the treatment of
unstable slopes, erosion and landslides, which have an impact on the social and physical
infrastructure in Colombia and the world.
We suggest the use of interwoven discarded tires as a substitute to geotextiles in the design
and construction of mechanically stabilized earth walls. This use is thought of as a practical
and economical solution that can also help in the discarding of hazardous waste material
such as used tires which generate in Colombia an environmental problem as they contribute
in the propagation of rodents and mosquitoes.
This research study confirms the viability of the substitution of geotextiles in the design and
construction of mechanically stabilized earth walls with the use of interwoven discarded
tires which present three times higher resistance to loads for a third of the price with
conventional method.
Keywords: tires, retaining wall, slope stabilization, recycled material, soil, waste material,
discarded tires, mechanically stabilized earth walls, geotextiles.
V
Contenido
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................................... 1
1 MOTIVACIÓN, HIPÓTESIS Y OBJETIVOS ............................................................................................ 3
1.1 OBJETIVOS ..................................................................................................................................... 6
1.1.1 OBJETIVO GENERAL ............................................................................................................... 6
1.1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ....................................................................................................... 6
2 ESTADO DEL ARTE .................................................................................................................................. 7
2.1 FUNDAMENTOS TEÓRICOS PARA EL DISEÑO DE MUROS EN TIERRA REFORZADA
CON GEOTEXTILES ..................................................................................................................................... 9
2.2 METODOLOGÍA DE DISEÑO DE MUROS EN TIERRA REFORZADA................................. 10
2.2.1 Estabilidad interna...................................................................................................................... 11
2.2.1.1 Selección del refuerzo ........................................................................................................... 13
2.2.2 Estabilidad externa ..................................................................................................................... 16
2.2.2.1 Revisión por deslizamiento a lo largo de la base .................................................................. 19
2.2.2.2 Revisión por volcamiento...................................................................................................... 19
2.2.2.3 Capacidad de soporte ............................................................................................................ 19
2.2.2.4 Estabilidad general ................................................................................................................ 20
2.3 LOS GEOTEXTILES COMO REFUERZO DE MUROS MECÁNICAMENTE
ESTABILIZADOS......................................................................................................................................... 20
2.3.1 Carga de rotura y elongación ASTM D-4632, INV E-901. ....................................................... 21
2.3.2 Resistencia al rasgado trapezoidal ASTM D-4533, INV E-903. ............................................... 22
2.3.3 Punzonamiento ASTM D-4833, INV E-902.............................................................................. 23
2.3.4 Otras pruebas realizadas sobre geotextiles................................................................................. 24
3 METODOLOGÍA PARA DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN MUROS EN TIERRA REFORZADA
A PARTIR DE UN ENTRAMADO EN LLANTAS DE DISEÑO. ................................................................. 25
3.1 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA ................................................................................................... 26
3.2 ENSAYOS REALIZADOS A LAS LLANTAS DE DESECHO PARA VALIDACIÓN COMO
MATERIAL DE REFUERZO DE MUROS EN TIERRA REFORZADA ................................................... 30
3.2.1 Ensayo a tracción de probetas de llantas .................................................................................... 30
3.2.2 Ensayo por tracción resistencia en el empalme de los elementos de llanta ............................... 35
3.2.3 Ensayo por rasgado de probetas de llantas................................................................................. 39
3.2.4 Ensayo de corte directo a gran escala ........................................................................................ 41
VI
3.2.4.1 Material Utilizado para llenado de las llantas ....................................................................... 42
3.2.5 Ensayo de tracción sobre todo el entramado de llantas ............................................................. 45
3.3 ANÁLISIS DE RESULTADOS ..................................................................................................... 47
3.3.1 Ensayo a tracción de probetas de llantas .................................................................................... 47
3.3.2 Ensayo por tracción resistencia en el empalme de los elementos de llanta ............................... 51
3.3.3 Ensayo por rasgado de probetas de llantas................................................................................. 53
3.3.4 Ensayo de corte directo a gran escala ........................................................................................ 56
3.3.5 Ensayo de tracción sobre todo el entramado de llantas ............................................................. 58
3.4 COSTOS ......................................................................................................................................... 59
4 COMPARACIÓN TEORICA DE MUROS EN TIERRA REFORZADA ............................................... 62
5 CONCLUSIONES ..................................................................................................................................... 67
6 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................................................... 70
ANEXO I DATOS NOMINALES DE RESISTENCIA DE GEOTEXTILES COMERCIALES .................... 73
ANEXO II ENSAYOS DE LABORATORIO REALIZADOS A LLANTAS DE DESECHO........................ 74
ENSAYO A TRACCIÓN DE PROBETAS DE LLANTA ........................................................................... 74
ENSAYO DE TRACCIÓN - RESISTENCIA EN EL EMPALME - DE PROBETAS DE LLANTAS ...... 77
ENSAYOS POR RASGADO DE PROBETAS DE LLANTAS ................................................................... 79
ENSAYO DE CORTE DIRECTO A GRAN ESCALA ................................................................................ 81
ENSAYO DE TRACCIÓN SOBRE TODO EL ENTRAMADO DE LLANTAS ........................................ 84
ANEXO III CARACTERÍSTICAS RELEVANTES Y PROPIEDADES DE RESISTENCIA DE LAS
LLANTAS AL FINAL DE SU VIDA ÚTIL ..................................................................................................... 85
VII
Lista de figuras
FIGURA 1 PROPUESTA DE ENTRAMADO A PARTIR DE LLANTAS DE DESECHO PROPUESTO COMO
REEMPLAZO DE LOS GEOTEXTILES EN MUROS REFORZADOS ................................................................... 2
FIGURA 8 DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE PARA EL CÁLCULO DE LA ESTABILIDAD EXTERNA MURO CON
LLENO HORIZONTAL ............................................................................................................................................. 17
FIGURA 9 DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE PARA EL CÁLCULO DE LA ESTABILIDAD EXTERNA MURO CON
LLENO EN TALUD................................................................................................................................................... 18
VIII
FIGURA 21 ASPECTO FINAL DEL ENTRAMADO A PARTIR DE LLANTAS DE DESECHO PROPUESTO COMO
REEMPLAZO DE LOS GEOTEXTILES PARA EL DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE MUROS
MECÁNICAMENTE ESTABILIZADOS. ................................................................................................................ 29
FIGURA 25 CORTE SOBRE MUESTRA EN LA RODADURA DE LAS LLANTAS PARA INDUCIR EL RASGADO
..................................................................................................................................................................................... 39
FIGURA 26 REGISTRO FOTOGRÁFICO DEL MONTAJE Y REALIZACIÓN DEL ENSAYO DE CORTE DIRECTO
A GRAN ESCALA ..................................................................................................................................................... 44
FIGURA 27 ESQUEMA PARA EL MONTAJE DEL ENSAYO A TRACCIÓN SOBRE TODO EL ENTRAMADO DE
LLANTAS .................................................................................................................................................................. 45
FIGURA 42 MODULACIÓN DISEÑO MURO EN EL BARRIO MOSCÚ DEL MUNICIPIO DE MEDELLÍN ............ 62
IX
FIGURA 43 MODULACIÓN DISEÑO MURO EN EL PARQUE LA VIRGEN DEL MUNICIPIO ANGOSTURA ...... 63
FIGURA 44 MODELO GEOTÉCNICO CONDICIONES DE DISEÑO ORIGINAL MURO BARRIO MOSCÚ ............ 64
FIGURA 46 MODELO GEOTÉCNICO CONDICIONES DE DISEÑO ORIGINAL MURO PARQUE LA VIRGEN .... 65
FIGURA 45 COMO SE LEE LA INFORMACIÓN MARCADA EN UNA LLANTA (MARANGONI, 2002) ................ 86
FIGURA 49 PRESIÓN DE INFLADO PARA VEHÍCULOS ALFA ROMEO (MARANGONI, 2002) ............................ 89
FIGURA 50 PRESIÓN DE INFLADO PARA VEHÍCULOS ALFA ROMEO Y AUDI (MARANGONI, 2002) ............. 90
X
Lista de tablas
TABLA 1 HIPÓTESIS SIMPLIFICADAS DE MONONOBE Y OKABE.......................................................................... 12
TABLA 7 CONFINAMIENTO VS CORTANTE PARA ENSAYO DE CORTE DIRECTO A GRAN ESCALA ............ 57
TABLA 9 ENSAYO DE CARGA A GRAN ESCALA PARA CONFINAMIENTO DE 19.84 (kN) ................................. 81
TABLA 10 ENSAYO DE CARGA A GRAN ESCALA PARA CONFINAMIENTO DE 36.33 (KN) .............................. 82
TABLA 11 ENSAYO DE CARGA A GRAN ESCALA PARA CONFINAMIENTO DE 54.3 (KN) ................................ 82
XI
INTRODUCCIÓN
Los cambios abruptos en el clima y las magnitudes de estos cambios, presentan a menudo
problemas de erosión y de inestabilidad de taludes, ejerciendo impactos muy relevantes
sobre la infraestructura física y social, cuerpos de agua, pérdidas humanas, y limitaciones a
la movilidad y transporte de productos, etc; todos ellos asociados a problemas geotécnicos.
Dado lo anterior es cada vez más necesario, utilizar tecnologías de fácil construcción con
materiales económicos que permitan hacer frente a los fenómenos del cambio climático. En
la última década se han visto grandes avances en la implementación de sistemas y
estructuras en tierra mecánicamente estabilizadas, más conocidos como “tierra reforzada”
(Álvarez Suárez & Saurith Manjarrez, 2010), que usan como refuerzo; geotextiles,
geomallas, refuerzos metálicos y armado de placas en concreto como paramento para la
construcción de sistemas de contención.
Por otro lado, el uso del automóvil como parte esencial de nuestras sociedades de consumo,
de modelo de bienestar y estatus; han llevado a la disposición incontrolada del principal
producto de desecho de los automóviles, las llantas. En Colombia, y en gran parte de los
países “en vía de desarrollo”, a pesar de que existen normas para su disposición y manejo
((Ministerio de Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial, 2010a), (Ministerio de
Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial, 2010b), (Secretaría General de la Alcaldía
Mayor de Bogotá D.C., 2015) entre otras; que vienen evolucionando rapidamente, las
llantas de desecho son almacenadas en depósitos que no cumplen con la normativa
existente, o en zonas que no son aptas para depositar este tipo de materiales (andenes, vías,
1
parques o fuentes de agua, etc.). La disposición inadecuada puede traer consecuencias en
términos ambientales, económicos y sanitarios. El almacenamiento de las llantas en zonas
no aptas se convierte en el hábitat de vectores infecciosos como ratas y mosquitos que
pueden generar enfermedades.
Como una manera de hacer frente a los problemas ambientales que se generan con las
llantas de desecho y como alternativa de refuerzo a los muros en tierra reforzada, se
propone el uso de un entramado construido a partir de ellas (ver Figura 1), con el fin de
acercar esta tecnología a sectores menos favorecidos y/o plantear alternativas de diseño y
construcción a partir de técnicas ambientalmente amigables, que permitan la utilización del
material de desecho como son las llantas, solucionando de paso la problemática de su
disposición y siendo además una alternativa económica para la estabilización de taludes y/o
conformación de terraplenes.
Figura 1 Propuesta de entramado a partir de llantas de desecho propuesto como reemplazo de los
geotextiles en muros reforzados
2
1 MOTIVACIÓN, HIPÓTESIS Y OBJETIVOS
Solo en el año 2016 se comercializaron alrededor de 10 millones de llantas en Colombia
(Revista Dinero, 2017), el uso de estos elementos; en especial cuando termina su vida útil,
deriva en una serie de problemas y actividades que resultan nocivas para el medio ambiente
y la salud. Inicialente surge la necesidad de la disposición final de las llantas de desecho; lo
que implica transportarlas y tener un lugar adecuado donde disponerlas (normalmente
rellenos sanitarios) por medio de técnicas especiales para ello. Cuando esto no sucede las
llantas son abandonadas en cualquier lugar y generan problemas de contaminación física,
química, visual, etc., y terminan convertidas en focos de vectores infecciosos, con graves
consecuencias en términos sanitarios, económicos y ambientales.
Por otro lado, uno de los principales temas que ocupan la investigación y la gestión actual,
en el ámbito de la construcción con tierra, es la certificación y normalización de materiales,
sistemas y procesos constructivos. El diseño y la adopción de normas técnicas, reglamentos
y códigos de edificación que contemplen a las distintas formas de construir con tierra cruda,
son una preocupación y una necesidad que están acompañando el fenómeno del
renacimiento de la Arquitectura de Tierra a nivel global. En comparación con la
construcción convencional, existen pocas normas técnicas que establezcan las exigencias y
requerimientos que normalicen el proyecto y la calidad constructiva de las estructuras de
tierra cruda, en cualquiera de sus tecnologías. A pesar de las carencias, hay antecedentes
valiosos; algunos países han elaborado indicadores y recomendaciones referidas a la
identificación de la tierra como materia prima y a la elaboración y el control de
componentes tales como adobe, bloques de tierra comprimida –BTC- (Martins Neves &
Faria, 2011) y tapia. En otros casos, se elaboraron normas técnicas regionales y nacionales
para construir con mampostería de adobe, bahareque y tapia; por ejemplo en Colombia
(Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica AIS, 2010) capitulo E.7, (Cardona et al.,
2004), (Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica AIS, 2002), (Asociacion
Colombiana de Ingenieria Sismica AIS, 2014)). En el intento de normalización existen
diferencias y hasta contradicciones; en el caso de las técnicas mixtas o de entramado, hay
menor desarrollo de investigación para su normalización.
La construcción con tierra y materiales de desecho, son temas que deberían estar en la
agenda de la planificación de muchos países, dada la gran cantidad personas que viven en el
3
hábitat popular y en viviendas de auto construcción cuya calidad estructural o de ejecución
no ha sido técnicamente controlada. Adicionalmente, asociado a este último aspecto y
según las proyecciones estadísticas, varios millones de personas seguirán habitando en
construcciones informales y construyendo con tierra en diversos países y continentes. Se
suma al problema el hecho de que la aplicación de reglamentos y códigos de edificaciones,
por lo general, solo se cumple de manera parcial en las construcciones formales de los
grandes centros urbanos; no así para las construcciones informales, y menos las realizadas
con tierra (Centro de Investigación Habitat y Energía, 2007).
Como parte del desarrollo profesional del presente autor; tanto desde su formación
académica, como Ingeniero Civil en la Universidad Nacional de Colombia, al cursar
asignaturas de diseño y construcción en tierra reforzada dictadas por el profesor Luis
Carlos Retrepo Arango1; como en su quehacer práctico donde ha tenido la posibilidad de
trabajar con bio-ingeniria y materiales alternativos (tanto en diseño como en construcción)
con la firma EGEA Ingeniería S.A.S.2. Ha realizado varios estudios y diseños para control
y estabilización de taludes y laderas, por medio de muros en tierra armada convencionales y
con materiales alternativos en su mayoría llantas de desecho en la conformación de muros
de contención, trinchos y el revestimiento de taludes, de cunetas y canales (ver Figura 2).
1 El Profesor Luis Carlos Retrepo Arango, además de dictar clases respecto al tema, dirigió varias tesis de grado con el
fin de corroborar lo reportado por otros autores en lo referente a la tierra reforzada y seguir investigándola.
2 El autor es socio de dicha firma, en compañía de la ingeniera Elizabeth Mejía Álvarez y el Profesor Álvaro Agudelo;
reconocidos profesionales del medio quienes han realizado innumerables obras con materiales alternativos, y son quienes
direccionan la vocación del presente autor para seguir trabajando con ello.
4
Figura 2 Algunas de las obras civiles con materiales alternativos (llantas de desecho) diseñadas y o
construidas por el autor3
3De izquierda a derecha y de arriba a abajo (excepto el primero todos los demás han sido ejecutados por la Firma EGEA
INGENIERÍA S.A.S.): Muro de contención sector la Clarita Medellín diseñado por el autor dentro de un grupo de trabajo,
para la firma Omega Ingeniería Asociados S.A.S. (Vanegas et al., 2006); Muro de contención y presas de control de
socavación de lecho para control de inestabilidad en el colegio Soleira del municipio de la Estrella, Antioquia (Sánchez,
Mejía, & Agudelo, 2011); muro de contención y trinchos para la estabilización de una vivienda en el municipio de Guarne
(Mejía & Sánchez, 2011a); Muro de contención para conformación del terreno proyecto Finca Mejía municipio de
Sopetrán Antioquia; conformación de cunetas para vía terciaria en el sector Alto de la Virgen del municipio de Guarne y
conformación de muro de contención y canal para la estabilización de los predios 34 y 51 de la urbanización Mirador de
Santa Catalina, municipio de Medellín (Mejía & Sánchez, 2011b).
5
encuentra en uso por algunos ingenieros que trabajaron y/o trabajan el tema desde hace más
de 20 años (Rodríguez González, 2016).
Por consiguiente el presente trabajo tiene como propósito normalizar una metodología de
diseño de muros en tierra reforzada que tenga como materias primas el uso de materiales de
reciclaje, difíciles de disponer y degradar como son las llantas, y de otro lado, un material
de alto uso a nivel mundial como la tierra; solucionando de paso varias de las problemáticas
socioambientales mencionadas al principio del capitulo.
1.1 OBJETIVOS
1.1.1 OBJETIVO GENERAL
Proponer una metodología de diseño y construcción para la conformación de muros en
tierra reforzada usando como refuerzo un entramado hecho a partir de llantas de reciclaje,
ver Figura 1.
6
2 ESTADO DEL ARTE
La tierra como material de construcción; además de estar disponible en casi todos los
medios, se ha utilizado desde hace más de 10 000 años (Barbeta, 2002), tanto para la
construcción de viviendas como para la conformación de otros tipos de estructuras como
caminos, muros, diques, etc. En cuanto al refuerzo de la tierra como material de
construcción se han descubierto casos de refuerzo con fibras vegetales; paja y madera, que
datan de mas de 5000 años en estructuras tan emblemáticas como la muralla China; así
mismo usadas por culturas tan diversas como los Babilonios, los Romanos, los Aztekas y
hasta los Incas; quienes mezclaban lana de llama al suelo para la construcción de caminos
(Skok, 2010).
Más recientemente, a nivel científico, el ingeniero y arquitecto francés Henri Vidal propone
y patenta en el año de 1963, una metodología de diseño y construcción para el refuerzo de
los suelos, específicamente para ser usada en la conformación de de muros y terraplenes;
dicha tecnología se conoce como tierra reforzada (también llamada tierra mecánicamente
estabilizada)4 (Suárez Días, 2009). En esa ocasión, el ingeniero presentó el refuerzo del
suelo por medio de bandas metálicas en acero; desde entonces los muros en tierra
mecánicamente estabilizada se utilizan para conformar llenos, taludes, jarillones, pequeñas
presas, estribos de puentes, vías e incluso para estabilizar laderas.
La técnica desarrollada por Vidal consiste en colocar, de forma ordenada, bandas de acero o
armaduras de refuerzo (Figura 3) en un terraplén, que suelen ser metálicas, de varios metros
de longitud (aproximadamente el 80% de la altura del muro), de 2 a 12 cm de ancho y de 3
a 5 mm de espesor, en planos horizontales; estas se unen a placas prefabricadas,
normalmente de concreto, que conforman el paramento del muro. El relleno debe ser
granular para garantizar el rozamiento con las armaduras. Con esta técnica se construyen
muros verticales de hasta 30 m de altura.
La tierra armada debe su resistencia interna al refuerzo, que en conjunto con el paramento,
actúan como estructuras masivas de gravedad (Suárez Días, 2004). Estos arreglos permiten
4Se deja el siguiente vinculo https://youtu.be/IaX2FMjCCPw para que de una manera ilustrativa se introduzca en la
mecánica del funcionamiento de la tierra reforzada.
7
la conformación de muros en suelos con poca capacidad portante, tolera asentamientos
diferenciales y puede demolerse o repararse fácilmente. Además de su rápida ejecución y
un costo menor a un muro convencional, las placas prefabricadas permiten ser elementos
decorativos. Sin embargo, hay que asegurarse de usar un relleno de calidad, cuidar la
corrosión de las bandas de refuerzo y tener presente que este tipo de muros está sometido a
patentes.
8
estabilizada consiste en que puede utilizar el material “in situ” siempre y cuando sea de
propiedades ingenieriles aceptables, se adapta fácilmente a la topografía, y puede ser
construida sobre fundaciones débiles o como refuerzo del suelo para apoyar fundaciones;
adicionalmente, resiste asentamientos diferenciales y puede demolerse y repararse
fácilmente .
9
reemplazar dicho refuerzo por medio de un entramado realizado a partir de llantas de
desecho, adoptando para su diseño la metodología actual.
6 Para los muros con alturas variables se recomienda mantener su continuidad estructural en el sentido longitudinal.
10
2.2.1 Estabilidad interna
Se realiza un predimencionamiento del muro, teniendo en cuenta algunas recomendaciones,
como por ejemplo que la base (y longitud del refuerzo) debe ser como mínimo el 70% de la
altura y no inferior a 2.4 m (Suárez Días, 2004).
Figura 5 Cargas externas, su ubicación y empujes para un muro en tierra reforzada con geotextiles
(PAVCO Geosistemas, 2012)
Para el cálculo de los empujes a los cuales estará sometida la estructura de contención, se
consideran inicialmente los expresados por Coulomb (Braja M, 2006) en el estado activo de
esfuerzos, modificándolos por efecto de un sismo, según la propuesta presentada por
Monobe-Okabe en 1929 (PAVCO Geosistemas, 2012), donde el comportamiento de una
cuña que se desliza sobre un plano de falla actuando sobre un muro de contención, consiste
en introducir fuerzas de inercia generadas en la cuña deslizante con una serie de hipótesis
11
(Tabla 1) a través de coeficientes sísmico horizontal y vertical, representativos del
terremoto, que multiplicados por el peso de la cuña; que dan como resultado dos acciones
adicionales a las consideradas por la teoría estática de Coulomb.
El empuje por unidad de longitud de muro según lo anterior puede ser expresado de la
siguiente forma:
1
Pa = k ae * g h * H ' 2 *(1 - kv )
Donde 2
Pa : Presión transmitida a la estructura de contención.
sen 2 (ϕ + β − θ ')
kae = 2
= 0.61
⎡ sen ( ϕ + δ ) * sen (ϕ − θ '− α )⎥⎤
cos (θ ') * sen 2 ( β ) * sen ( β − θ '− δ ) * ⎢1+
⎢⎣ sen ( β − δ − θ ') * sen (α + β ) ⎥⎦
Donde:
α : Ángulo de inclinación del suelo con respecto a la horizontal de la estructura de
contención.
12
b : Inclinación de la cara interna del muro de contención.
kh
tan(q ' ) =
1 - kv
d = 2f , ángulo de rozamiento entre muro y suelo.
3
Con el fin de evaluar la estabilidad interna del muro, debe tenerse previamente
caracterizado el suelo de cimentación, el suelo a contener (si es el caso) y definido el
material de lleno (y sus propiedades de confinamiento) a usar en la conformación del muro.
No está por demás dejar claro que el material de lleno debe cumplir con las
especificaciones mínimas para ello. Se recomiendan materiales que posean un índice de
plasticidad máximo de 20 y un contenido de finos < 50%, en el caso de utilizarse un
material granular deber evaluarse la supervivencia del geosintetico a las condiciones de
instalación, esto es: tamaño máximo del agregado, la altura mínima de las capas de
compactación y la presión de contacto que generen los equipos de construcción (PAVCO
Geosistemas, 2012).
13
Figura 6 Despiece de componentes de muros en tierra reforzada con geotextiles
De la figura anterior
𝐿𝑟 ∅ ∅
= tan *45- − 0 ∴ 𝐿𝑟 = (𝐻 − 𝑧) tan *45- − 0
𝐻−𝑧 2 2
14
Figura 7 Diagrama de cuerpo libre para el cálculo de la longitud de empotramiento del refuerzo
𝛿: ángulo de fricción entre el suelo y el refuerzo; para el caso de los geotextiles debe estar
entre 0.7 f < d < 0.85 f .
FRFL = Factor de reducción por carga continua sobre el geotextil. (Fluencia), de 2.0 a 4.0.
EF
Por lo tanto: 𝐿D = 𝜎5 𝑆8 G(HIJKLMN), (PAVCO Geosistemas, 2012) recomienda usar en factor
de seguridad al arrancamiento FS entre 1.3 y 1.5, mientras que para (Suárez Días, 2004)
debe ser de 1.5 en adelante.
15
Definida la longitud de empotramiento procede a calcularse la longitud total del refuerzo
como 𝐿K = 𝐿O + 𝐿D + 𝑙Q + 𝑆8 se recomienda que 𝐿Q = 1𝑚
(PAVCO Geosistemas, 2012) citando al eI instituto nacional de vias de los Estados Unidos
de America y la FHWA, recomiendan, al igual que ellos en su documento “Mechanically
Stabilized Earth Walls and Reinforced Soil Slopes Design and Construction Guidelines”,
que la longitud minima del refuerzo en este tipo de estructuras sea mayor ó igual a 0.75
veces la altura del muro y que la longitud del refuerzo sea igual en toda la altura.
16
Como criterio para determinar los asentamientos permisibles de una estructura (Suárez
Días, 2004) citando a (Allen, 2001) propone que se debe producir menos de 25 a 30 mm de
deformación en el primer año y menos de 35 mm para la vida de diseño; esto para muros de
menos de 13 m de altura.
Figura 8 Diagrama de cuerpo libre para el cálculo de la estabilidad externa muro con lleno horizontal
17
Figura 9 Diagrama de cuerpo libre para el cálculo de la estabilidad externa muro con lleno en talud
Figura 10 Diagrama de cuerpo libre para el cálculo de la estabilidad externa muro con lleno en talud
recortado
18
2.2.2.1 Revisión por deslizamiento a lo largo de la base
Esta revisión se efectúa para determinar la resistencia de la superficie de contacto entre el
suelo de fundación y la estructura de contención, con el objetivo de garantizar que la
estructura no se desplazará. Para determinar este F.S. se deberán determinar las fuerzas
verticales que actúan sobre el suelo de fundación, así como el empuje aportado ellas en
estado activo y el empuje pasivo que se genera en la base del muro por efecto de la
profundidad de desplante de la estructura de contención; es decir la relación entre la
sumatoria de las fuerzas debidas al empuje pasivo resistente (fuerza cortante producida por
la interacción entre el suelo de fundación y el geotextil) que se desarrolla por la fricción
entre la estructura y el suelo y la componente horizontal del empuje activo.
∑ 𝑀V ∑ 𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠
𝐹𝑆[ = =
∑ 𝑀W ∑ 𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠
19
teoría de plasticidad y/o análisis de equilibrio límite que consideren los diversos
mecanismos de falla compatibles con el perfil estratigráfico determinado, donde se
consideran todas las condiciones geotécnicas del subsuelo como la posición del nivel
freático, excentricidades, influencia de estratos blandos bajo la cimentación y cualquier otra
de relevancia.
Cada país usa sus propias normas para exigir y ajustar estándares de calidad de materiales,
productos, sistemas y servicios. En Colombia el instituto nacional de vías INVIAS se basa
en las normas dadas por la ASTM, organización fundada en 1898 sin ánimo de lucro, que
ofrece un foro mundial para el desarrollo y publicación de estandares de consenso
voluntarios para materiales, productos, sistemas y servicios (PAVCO Geosistemas, 2012).
A continuación se describen los ensayos mecánicos realizados a los geotextiles necesarios
20
para su validación como material de refuerzo, según la normativa local que se basa en
estándares internacionales.
Figura 11 Esquema del equipo de tracción necesario para realizar el ensayo de resistencia “Grab”8
Para realizar el ensayo de carga de rotura o tracción, el equipo debe estar dotado de un
dispositivo que mida tanto la carga como la deformación, además de ciertas condiciones
especiales, que se mencionan en la norma; el geotextil a ensayar debe presentar unas
dimensiones mínimas (probeta de 75 mm * 200 mm y un area amordazada de 50.8 mm * 75
mm, ver Figura 12) para ajustarse al equipo con el que se realizan ensayo. A continuación
se presenta una breve descripción de la preparación, el funcionamiento y los pasos a seguir
para la realización de este ensayo, puede consultarse una manera mas amplia en la norma
21
Figura 3). Se debe asegurar que la tensión en el espécimen sea uniforme a través del ancho
ujetado por las mordazas. Se inserta el espécimen en las mordazas de tal manera que
aproximadamente, la longitud de la tela que se extienda por detrás de la mordaza sea la
misma en cada extremo. Se ubican las mordazas en la mitad y en dirección del ancho.
ASTM D 4632-91
lCONlEC 1998 (C16.105/83), o en el manual de (PAVCO Geosistemas,
2012).
7.5 Se enciende la máquina de ensayo de tracción y el dispositivo de medición de área (si se
2.3.2 Resistencia al rasgado trapezoidal ASTM D-4533, INV E-903.
utiliza) y se continúa efectuando el ensayo hasta producir la rotura. Se detiene la máquina y
Este ensayo permite establecer la fuerza necesaria para continuar y/o propagar el rasgado
e reajusta en enla posición
geotextiles por de calibración
el método inicial.
trapezoidal, Se registran
sin embargo e informan
no ofrece ningún los para
dato relevante resultados para
cada dirección en forma separada.
el proceso de diseño.
24
3 METODOLOGÍA PARA DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN
MUROS EN TIERRA REFORZADA A PARTIR DE UN
ENTRAMADO EN LLANTAS DE DISEÑO.
Ante la necesidad de dar solución a varios problemas, tanto de ingeniería como
ambientales, se optó por trabajar con materiales no convencionales para dar solución a
viarias problemáticas que se venían presentando en algunos taludes de la ciudad de
Medellín y municipios cercanos, donde se proyectaron obras de mitigación como cunetas,
canales, presas de retención de sedimentos en quebradas, trinchos y muros de contención
construidos con llantas (Figura 15), surge la idea de dar solución a la problemática de
erosión superficial en canales mediante el cubrimiento del terreno con telas derivadas de la
misma llanta.
25
Dados los buenos resultados obtenidos con estos tratamientos, para el control de erosión y
revestimiento de cunetas y canales, pero sin un soporte técnico que respalde dichos
resultados, era necesario llevar a cabo estudios y ensayos técnicos que respaldaran los
resultados, para lo cual se realiza el mejoramiento del entramado “tela en llantas” y se
propone su utilización como material de refuerzo en terrenos, ofreciendo de esta manera un
sistema alternativo de solución que sirva para el control y estabilización de taludes y
laderas, basado en el principio de los muros en tierra reforzada convencionales; pero
desarrollado con estos materiales alternativos, que brinden no solo una solución ambiental
sino también económica y de fácil acceso para quien lo requiera.
Una llanta radial estándar está conformado por las siguientes partes fundamentales
(CONAE, 2016).
26
1. Banda de Rodamiento: Corresponde a la interface entre la estructura de la llanta y
el camino, generalmente está hecha de hule, el propósito principal de funcionalidad
de esta pieza consiste en proporcionar tracción y frenado.
2. Cinturón (Estabilizador): está dispuesto en capas de acero (generalmente), su
funcionalidad corresponde en proporcionar resistencia al neumático, estabilizar la
banda de rodamiento y generarle a esta protección especialmente a picaduras.
3. Capa radial: Esta capa en conjunto con los cinturones contienen la presión del aire.
Esta capa se encarga transmitir las fuerzas originadas por carga, frenado y el cambio
de dirección entre la rueda y la banda de rodamiento.
4. Costado (Pared): El hule del costado está especialmente compuesto para resistir la
flexión y las condiciones de intemperie sometidos, protegiendo así la capa radial.
5. Sellante: conformado por una o dos capas de hule especial preparado para resistir la
difusión del aire.
6. Relleno: estas piezas también están hechos de hule con características establecidas,
se usan para llenar el área de la ceja (talón) y la parte del costado (Pared) para
proporcionar una transición suave del área rígida (ceja) al área flexible (costado).
7. Refuerzo de la ceja (talón): Esta capa está colocada sobre el exterior del amarre de
la capa radial, en el área de la ceja, cuya función cosiste en reforzar y estabilizar la
zona de transición de la ceja al costado.
8. Ribete: Esta parte es usada como referencia para verificar el adecuado asentamiento
de la ceja sobre el rin.
9. Talón: Corresponde a un cuerpo de alambres de acero de alta resistencia utilizado
para formar una unidad robusta. Es el ancla de cimentación de la carcasa que
mantiene el diámetro requerido de la llanta en el rin.
En el proceso de elaboración de la tela se siguen los siguientes pasos:
27
Figura 17 Corte manual de las llantas de desecho
• Armado de tiras: Una vez se tiene las rodaduras y los cachetes se inicia el armado
de tiras. Se toman los dos aros (cachetes) y se monta uno sobre el otro, dejando en
la intercesión aproximadamente 15 cm, que es por donde se va a pasar la rodadura y
se extiende así por la longitud deseada o puede construirse por metros (2-3 m), y se
cruza por la intercesión la rodadura como lo muestra la siguiente ilustración.
Para unir las rodaduras se realiza un traslape de 2 cm entre las mismas y la unión se hace
con tornillos y tuerca. La perforación para insertar el tornillo puede realizarse con taladro o
con “sacabocados” (Figura 19). De igual manera para unir la rodadura al cachete de forma
inicial y final.
28
Figura 19 Detalle unión carpeta rodadura y de perforación con “sacabocado”.
•Entramado de tiras: Una vez se tienen tejidas las tiras, para unir estas se utiliza el
material de rodadura y se inicia el tejido en el sentido transversal y de esta forma tener la
tela terminada (Figura 20 y Figura 21).
Figura 21 Aspecto Final del entramado a partir de llantas de desecho propuesto como reemplazo de los
geotextiles para el diseño y construcción de muros mecánicamente estabilizados.
29
3.2 ENSAYOS REALIZADOS A LAS LLANTAS DE DESECHO PARA
VALIDACIÓN COMO MATERIAL DE REFUERZO DE MUROS EN
TIERRA REFORZADA
Partiendo de la base de los ensayos de comportamiento mecánico que se le realizan a los
geotextiles, y teniendo en cuenta que, para las llantas (en especial para el entramado
propuesto) no existen procedimientos normalizados que permitan obtener resultados
comparables, se optó por realizar una serie de ensayos no convencionales, sobre los
elementos puntuales que conforman la propuesta de refuerzo (entramado en llantas de
desecho, ver Figura 20 y Figura 21), que permitieran caracterizar el comportamiento
mecánico de dichos elementos y de su conjunto. Para esto último, se optó por realizar un
ensayo de tipo destructivo sobre parte del entramado de llantas, propuesto para servir como
reemplazo de los geotextiles, con el objetivo de verificar los datos obtenidos para los
elementos puntuales.
10La Máquina Universal de Ensayos ha sido desarrollada pensando en las necesidades de ensayos de laboratorio de un
amplio sector de la investigación e industria en general, haciendo posible la realización de una gran variedad de ensayos
en materiales tales como plásticos, textiles, maderas, fibras, papel, vidrio y elementos metálicos diversos (Pinzuar Ltda.,
2013).
30
máquina a la probeta de ensayo, esta carga es transmitida de manera axial, lo cual implica
que los centros de acción de las mordazas deben estar alineados con el eje de la probeta, ver
Figura 22. La función de la mordaza o dispositivo de fijación es la de transmitir la carga
desde los cabezales de la máquina a la probeta. Es requisito esencial que la carga se
transmita axialmente, esto implica que los centros de la acción de las mordazas deben estar
lo más alineados posible con el eje de la probeta antes y durante el ensayo, reduciendo el
doblamiento o torsión al mínimo, (NTC 3353, ítem 11).
Inicialmente, con el fin de calibrar la máquina, se intentó fallar a tracción una superficie de
rodadura de llanta de sección completa, es decir, el ancho de la probeta coincidía con el
ancho de la llanta Figura 23, sin embargo esta muestra se deslizo sobre las mordazas de la
31
prensa, siendo necesario realizar probetas recortadas a las mismas dimensiones con que se
fallan los geotextiles.
La muestra a ensayar debieron modificarse a una sección de 10 cm * 5.5 cm, utilizando una
segueta, las muestras y el montaje de falla de las mismas se presenta a continuación en la
Tabla 3.
32
TABLA 3 REGISTRO FOTOGRÁFICO ENSAYOS DE TRACCIÓN DE PROBETAS DE
LLANTAS11
ENSAYO DE TRACCIÓN
Muestras de 1 a 4
Muestras de 5 a 8
Muestras de 9 a 14
11 Si quiere observarse algunos de los videos realidos a los ensayos de tracción puede visitar los siguientes vinculos;
https://youtu.be/nti5KvEcpvU, https://youtu.be/NBhmVWkr2fk, https://youtu.be/UAvQYNNj3cs,
www.youtube.com/watch?v=SR_j0HIpSUg y https://youtu.be/tf09uObpT28.
33
ENSAYO DE TRACCIÓN
Muestras de 15 a 18
Muestras de 19 a 23
34
3.2.2 Ensayo por tracción resistencia en el empalme de los elementos de llanta
Este ensayo se realizó de manera análoga que el ensayo de tracción, sobre muestras que
presentan empalmes por medio de tornillos comunes de 1/4”; este es ubicado a
aproximadamente entre 1 cm y 2 cm del borde del elemento.
Figura 24 Empale en la rodadura de las llantas para conformar el entramado a usar como refuerzo
Una vez determinada la resistencia máxima de los elementos individuales de las probetas
de llanta, se hace necesario realizar el ensayo por tracción para hallar la resistencia en el
empalme utilizado para unir dos elementos.
35
TABLA 4 REGISTRO FOTOGRÁFICO ENSAYOS DE TRACCIÓN EN EMPALME DE
PROBETAS DE LLANTAS12
ENSAYO DE TRACCIÓN EN EL EMPALME
Muestra 1 E
Muestra 2 E
Muestra 3 E
Muestra 4 E
12 Si quiere observarse algunos de los videos realidos a los ensayos de tracción en el empalme puede visitar los siguientes
vinculos: https://youtu.be/xIzIi2TcftI, https://youtu.be/zrnTzvpbeXw, https://youtu.be/zKJB7hbmrNk y
https://youtu.be/h9UlLsV7S2I
36
ENSAYO DE TRACCIÓN EN EL EMPALME
Muestra 5 E
Muestra 6 E
Muestra 7 E
Muestra 8 EA
37
ENSAYO DE TRACCIÓN EN EL EMPALME
Muestra 9 EA
Muestra 10 EA
38
3.2.3 Ensayo por rasgado de probetas de llantas
Para realizar este ensayo, nuevamente se emplea la prensa universal, bajo condiciones
similares a las descritas para el ensayo de tracción Cap. 3.2.1; se prepara la muestra de tal
manera que, sobre el refuerzo que poseen las llantas (linea negra marcada en la muestra) se
realiza un corte de 2 cm, ver Figura 25.
Figura 25 Corte sobre muestra en la rodadura de las llantas para inducir el rasgado
Las probetas fueron ensayadas con la misma velocidad de carga que se realizó el ensayo de
tracción, con el fin de inducir el rasgado. El ancho del elemento ensayodo coincidía con el
ancho de la rodadura de una llanta regular para un vehículo particular, en la Tabla 5.
39
TABLA 5 REGISTRO FOTOGRÁFICO ENSAYOS DE RASGADO DE MUESTRAS DE LLANTAS
ENSAYO DE RASGADO
Muestra de 1 a 4
Muestra de 5 a 8
Muestra de 9 a 12
40
ENSAYO DE RASGADO
Muestra de 13 a 17
41
DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE MUROS DE TIERRA REFORZADA CON
LLANTAS DE DESECHO”.
El material con el que se realizaron los ensayos de corte es el mismo reportado por
(Rodríguez González, 2016), correspondiente a suelo recuperado de un corte realizado en el
proyecto Villas del Socorro, el cual fue previamente analizado por medio de ensayos de
clasificación, límites de consistencia, granulometría y corte directo convencional, así
mismo se realizó ensayo Proctor Modificado para determinar la densidad máxima y
42
garantizar así la compactación del material los resultados obtenidos a partir de estos
ensayos pueden observarse en la Tabla 6.
43
Figura 26 Registro fotográfico del montaje y realización del ensayo de corte directo a gran escala
44
3.2.5 Ensayo de tracción sobre todo el entramado de llantas
Una vez determinada la resistencia máxima de las probetas de los elementos individuales
de llantas y sus empalmes, se considera necesario realizar un ensayo de tracción sobre todo
el entramado, con el fin de verificar la resistencia en su conjunto. Las dimensiones del
entramado ensayado fueron de 1.4 m de ancho por 3.0 m de largo y se fallo en sentido
longitudinal; ver esquema de montaje del ensayo en la Figura 27.
Figura 27 Esquema para el montaje del ensayo a tracción sobre todo el entramado de llantas
13 En el siguiente vinculo se observa el “gato” hidráulico utilizado para traccionar el entramado, usando el muro de
reacción https://youtu.be/Ib8TBGBkX4k
45
entramado, pasaba por un orificio existente en el muro de reacción y era halado a su ves por
el “gato” hidráulico, ver Figura 28.
Figura 28 Registro fotográfico del proceso de realización del ensayo a tracción sobre todo el entramado
de llantas
46
En el extremo libre del entramado se fijaron los elementos constitutivos del mismo
(llantas), con tornillos, tuercas y arandelas a la pletina metálica, para garantizar que el
esfuerzo a tracción14 fuese lo más uniforme posible a lo largo de la sección.
47
gráfica son tomados de manera automática por software del equipo conectado a la prensa
universal de la Facultad de Minas de la Universidad Nacional de Colombia, en este se
archivan todos los datos del ensayo en tiempo real y permite la visualización de estos
registros en una plantilla de Excel, ver Anexo II.
4.0
Ensayo 10
Ensayo 11
Ensayo 12
3.0
Ensayo 13
Ensayo 14
Ensayo 15
2.0
Ensayo 16
Ensayo 17
Ensayo 18
1.0 Ensayo 19
Ensayo 20
Ensayo 21
0.0 Ensayo 22
0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 Ensayo 23
Desplazamiento axial (mm)
Figura 30 Curvas esfuerzo-deformación de las muestras sometidas a tracción
En la Figura 30 se observan cada una de las curvas Esfuerzo Deformación sobre las
secciones de llanta de 10 cm* 5.5 cm, tal como se mostró en el Capítulo 3.2.1 Ensayo a
tracción de probetas de llantas, en este caso se acotó el eje X correspondiente a la
deformación en 50 mm, ya que para este punto todos los materiales han soportado el
máximo esfuerzo (límite elástico) y se encuentran, sino fallados, en el rango plástico. Se
encontró que el máximo esfuerzo soportado por las muestras se encuentra en el rango de
1.62 MPa hasta 5.3 MPa, con el fin de determinar cuál es el rango apropiado que permita
modelar y utilizar el entramado de llanta en sustitución de los geotextiles que se utilizan
para la construcción de muros en tierra reforzada, se delimita el rango de deformaciones
hasta 15 mm, esto como resultado del análisis correspondiente a la muestra número 20, esta
muestra es la primera que entra en estado de fluencia con un esfuerzo 3.29 MPa y con una
deformación 14.86 mm.
48
temperatura para las cuales están diseñadas, estos factores hacen que las combinaciones de
materiales sean variables.
Con el fin de establecer parámetros de resistencia se define una línea de tendencia a partir
de la nube de puntos, como la que mejor se ajusta visualmente al comportamiento típico de
las muestras (Figura 31), obteniendo como resultado una linera cuya ecuación corresponde
a: 𝑦 = 0.4275 ln(𝑥 + 1.4079)
A partir de esta ecuación se obtiene que el máximo esfuerzo normalizado que podrían
soportar estos materiales es 1.7 MPa a 2 mm de deformación, para esta curva se obtiene un
módulo de elasticidad de 1100 MPa/m, se considera que hasta este punto estamos en el
rango elástico de deformaciones; presentándose el rango plástico hasta los 15 mm, donde se
alcanzan resistencias máximas de 2.55 MPa.
49
CURVA ESFUERZO DEFORMACION
y = 0.4275ln(x) + 1.4079
Sobre muestras de llanta R² = 0.5053
5.0
4.0
Muestra
Esfuerzo (MPa)
3.0
Logarítmica
2.0 (Muestra)
1.0
0.0
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0
Desplazamiento axial (mm)
Figura 31 Línea de tendencia esfuerzo-deformación de las muestras sometidas a tracción
A partir de los resultados obtenidos de los ensayos realizados se determina que aunque las
resistencias son variables son correlacionables con diferentes estudios realizados sobre este
material, en el caso de “Application of Scrap Tires as Earth Reinforcement for Repair of
Tropical Residual Soil Slope” (Huat, Aziz, & Chuan, 2008) se reportan valores de esfuerzo
máximo de 1.86 MPa (acorde con los 1.7 MPa a 2 mm de deformación acá reportados),
además de esto según el análisis estadístico realizado se afirma en dicho estudio que el
99.08% de las llantas sometidas al ensayo de tracción soportan un esfuerzo de 0.67 Mpa.
50
estan del orden de la cuarta parte a la mitad de los valores reportados por los dos autores
antes mensionados.
Figura 32 Resultados de los ensayos de tracción sobre elementos de llantas, tomada de (Maórtegui,
1983), tomada a su vez de (Cartier, 1981).
De igual manera, se busca comparar las propiedades mecánicas del entramado de llantas
con las de los geotextiles normalmente usados para la construcción de muros en tierra
reforzada, que presentan resistencias a la tracción de 0.136 MPa a 0.58 MPa (dependiendo
de la referencia comercial) , para deformaciones de 18 mm y 22 mm respectivamente (ver
Anexo I). Mientras que para el ensayo a tracción realizado en la probeta de llanta se tiene
resistencia de 1.7 MPa a 2 mm de deformación, como se concluyo a en el parrafo anterior a
la Figura 31.
51
anterior son tomados de manera automática por software del equipo conectado a la prensa
universal, en este se archivan todos los datos del ensayo en tiempo real y permite la
visualización de estos registros en una plantilla de Excel, ver Anexo II.
Ensayo 1
0.6
Ensayo 2
0.5 Ensayo 3
Esfuerzo (MPa)
Ensayo 4
0.4
Ensayo 5
0.3
Ensayo 6
0.2 Ensayo 7
Ensayo 8
0.1
Ensayo 9
0.0
0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0
Desplazamiento axial (mm)
Figura 33 Curvas esfuerzo-deformación de las muestras con empalme sometidas a tracción
En la Figura 33 se observan cada una de las curvas Esfuerzo Deformación sobre dos
secciones de llanta unidas por medio de tornillos, tal como se mostró en el Capítulo 3.2.1
Ensayo a tracción de probetas de llantas en empalmes, en este caso se encontraron
deformaciones hasta 80 mm, con esfuerzos máximos de 0.6 MPa.
Se realizó una segunda gráfica con una deformación máxima de 50 mm, con el fin de
obtener una ecuación para la línea de tendencia la cual se ajuste mejor a la distribución de
la nube de puntos obtenida a partir del ensayo.
52
CURVA ESFUERZO DEFORMACION y = 0.0588ln(x) + 0.2176
Sobre muestras de llanta R² = 0.5473
0.7
0.6
Muestra
0.5
Esfuerzo (MPa)
0.4
0.3
Logarítmica
0.2 (Muestra)
0.1
0.0
0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0
Desplazamiento axial (mm)
Figura 34 Línea de tendencia esfuerzo-deformación de las muestras con empalme sometidas a tracción
A partir de esta ecuación se obtiene que el máximo esfuerzo normalizado que podrían
soportar estos materiales es 0.26 MPa a 2 mm de deformación. Los valores del esfuerzo
reportados en este ensayo de tracción con empalme son inferiores a los obtenidos en el
ensayo anterior, aunque en este caso la falla no se registra en la llanta ni en los tornillos
usados para el empalme, sino que sucede cuando los tornillos se deslizan por el espacio que
se producen en la llanta debido a la deformación ejercida al traccionar el elemento.
También se busca comparar las propiedades mecánicas del entramado de llantas con
rasgado inducido, respecto a los parámetros de los geotextiles normalmente usados para la
construcción de muros en tierra reforzada presentan resistencias al esfuerzo de 0.055 MPa a
0.2924 MPa (ver anexo I). Mientras que para el ensayo a tracción realizado en la probeta de
llanta se tiene resistencia de 0.6 Mpa, etre 2 y 10 veces más, aproximadamente.
53
que en el ensayo anterior son tomados de manera automática por software del equipo
conectado a la prensa universal, en este se archivan todos los datos del ensayo en tiempo
real y permite la visualización de estos registros en una plantilla de Excel, ver Anexo II.
Ensayo 2
2.0
Ensayo 3
Ensayo 4
Esfuerzo (MPa)
1.5
Ensayo 5
Ensayo 6
1.0
Ensayo 7
0.5
0.0
0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0
Desplazamiento axial (mm)
Figura 35 Curvas esfuerzo-deformación de las muestras con rasgado inducido sometidas a tracción
En la Figura 35 se observan cada una de las curvas Esfuerzo Deformación para una probeta
con un rasgado inducido, tal como se mostró en el Capítulo 3.2.1 Ensayo a tracción de
probetas de llantas con rasgado inducido, en este caso se pueden observar dos tipos de
tendencias, el hecho de que se presenten dos tendencias puede estar relacionado con las
variaciones de acuerdo a la especificación de cada tipo de llanta, llantas rígidas y llantas
elásticas y se encontraron deformaciones hasta 110 mm, con esfuerzos máximos de 2.1
MPa.
54
CURVA ESFUERZO DEFORMACIÓN
2.0 Sobre muestras de llantas
1.8 y = 2E-08x5 - 3E-06x4 + 0.0001x3 - 0.0022x2 + 0.0177x - 0.0064
R² = 0.497
1.6
1.4
1.2 Muestra
Esfuerzo MPa
1.0
0.8 Polinómica
(Muestra)
0.6
0.4
0.2
0.0
0 10 20 30 40 50
Desplazamiento axial (mm)
Figura 36 Línea de tendencia 1 esfuerzo-deformación de las muestras rasgado inducido sometidas a
tracción
Polinómica
1.5 (Muestra)
1.0
0.5
0.0
0 10 20 30 40 50
Desplazamiento axial (mm)
Figura 37 Línea de tendencia 2 esfuerzo-deformación de las muestras rasgado inducido sometidas a
tracción
55
1. Porque para obtener parámetros de resistencia adecuados la muestra debe sufrir
deformación de al menos 30 mm para el caso de la línea de tendencia 1 y de 10 mm
para el caso de la línea de tendencia 2, a estas deformaciones se alcanzan
resistencias similares al ensayo de tracción en empalme.
Polinómica
1.5 (Muestra)
1.0
0.5
0.0
0 10 20 30 40 50
Desplazamiento axial (mm)
2. Figura 37 en las que se observaron las dos tendencias no es posible establecer con
certeza a cuál de las dos tendencias pertenece cada llanta y por lo tanto no es posible
establecer con certeza los rangos de esfuerzo y deformación a la que respondería la
muestra.
3.3.4 Ensayo de corte directo a gran escala
Luego de realizado el ensayo de corte se obtubieron para diferentes estados de
confinamiento Figura 38, los respectivos esfuerzos cortantes, ver Tabla 7
56
ENSAYO CORTE DIRECTO ENTRAMADO EN LLANTAS
120
100
ESFUERZO CORTANTE (τ)
80
60
40
20
0
0.0% 0.1% 0.2% 0.3% 0.4% 0.5% 0.6% 0.7% 0.8% 0.9% 1.0% 1.1% 1.2%
Figura 38 Esfuerzo cortante vs deformación para ensayo de corte directo a diferentes estados de
confinamiento
Al graficar los resultados se obtuvo una ecuación para determinar el ángulo de fricción (φ)
y la Cohesión (c) del material de relleno en conjunto con el entramado de llantas.
57
Curva τ vs σ
100
80
τ(kPa)
60
40
20
Al realizar una comparación con los resultados de este mismo ensayo en la tesis
“ESTANDARIZACIÓN DE TÉCNICAS DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE MUROS
DE TIERRA REFORZADA CON LLANTAS DE DESECHO” (Rodríguez González,
2016)” se obtiene un mayor ángulo de fricción (φ) de 13.16º respecto a 10.3º obtenido para
el conjunto llanta con material de relleno, esto indica que para el entramado de llantas no es
necesario disminuir el ángulo de fricción a 2/3 φ como se usa habitualmente en los
geotextiles, este resultado era de esperarse ya que en el entramado de llantas los espacios en
la malla son mucho mayores que en los geotextiles y no se afecta significativamente la
interacción de las partículas en el suelo.
La razon por la cual se uso el mismo tipo de suelo empleado por (Rodríguez González,
2016), era tener un un comportamiento de un suelo friccionante con el cual comparar las
variaciones de la fricción, entre el suelo-suelo y suelo entramado; el tipo de suelo
recomendado para realizar los muros de tierra reforzada con entramado en llantas de
desecho, son los friccionanates, desde limo arenosos a gruesogranulares; es importante que
se permita un drenaje adecuado del agua que pueda infiltrarse durante eventos de lluvia.
58
destructivo sobre una muestra a una escala que permitiera tener una conprensión global del
comportamiento mecánico de este conjunto.
A partir de este ensayo se logró identificar que las fallas se presentan en los empalmes, lo
que se esperaba, debido a que estos puntos son considerados zonas de debilidad, al
presentarse la interfaz de dos materiales con propiedades mecánicas diferentes.
Para condiciones reales se espararia que para la misma fuerza soportada la deformación
fuera menor, debido al confinamiento y a su vez que la resistencia a esas deformaciones
fuera mayor; por el mismo motivo.
2
Fuerza (ton)
1.5
0.5
0
0 5 10 15 20
Desplazamiento axial (mm)
Figura 40 Fuerza vs desplazamiento sobre el entramado propuesto
3.4 COSTOS
Con el fin de hacer una comparación económica entre el costo del geotextil y el entramado
en llanta se realiza un análisis de precios unitarios Tabla 8, del costo por metro cuadrado de
dicho elemento, teniendo en cuenta los siguientes criterios:
El rendimiento para el corte de llantas, es de 200 llantas por día, se estima un valor por
llanta cortada de $500 pesos, las llantas sin cortar suelen ser regaladas, sin embargo, el
59
costo representativo aquí seria el transporte de las mismas a un lugar adecuado para el
corte, se prefiere pagar por el corte para recoger una mayor cantidad.
Para una malla de 9m2 se requieren de 21 llantas y de 26 empalmes, esta malla puede ser
elaborada en un tiempo de aproximadamente 1 hora, lo que nos da un rendimiento diario de
72m2 persona/día.
De esta manera en tanto a construcción, materiales, en tiempos de ejecución, esta malla nos
representaría un beneficio económico, pues el valor por m2 de la malla en llantas oscila al
redeor de una tercera parte del valor de los geotextiles equivalentes a los de mayor
resistencia en el mercado, en la Figura 41, se presenta una cotización con el valor comercial
de los geotextiles mencionados, alli se observa que según el precio del rollo, el valor metro
cuadrado para el TR-600 es de $ 20182, IVA incluido.
60
Figura 41 Valores del mercado para geotextiles usados en la conformación de muros en tierra
reforzada
61
4 COMPARACIÓN TEORICA DE MUROS EN TIERRA
REFORZADA
Con el fin de validar el material propuesto como reemplazo de los geotextiles dentro de la
metodología de diseño de muros en tierra reforzada, se procede a realizar un comparativo
teórico de dos muros diseñados por equipos de trabajo donde participó el presente autor. Se
hace un pequeño recuento de ellos y se presenta la modulación obtenida en los párrafos
subsiguientes.
Para atender la problemática presente en la carrera 43B con calle 100ª, barrio Moscú # 2
del municipio de Medellín, se diseño de un muro en tierra armada (Sánchez & Suárez,
2009); como resultado de los estudios y diseños se obtuvo el siguiente diseño, ver Figura
42.
El segundo muro se diseñó con el fin de controlar problemas de estabilidad del talud de la
margen derecha de la quebrada La Pedrona del municipio de Angostura y reconformar
dicho talud para generar un espacio publico en el Parque La Virgen (Mejía, Sánchez, &
Suárez, 2010), por el que circula dicha corriente; las dimensiones finales del diseño
obtenido se presentan a continuación en la Figura 43.
62
Figura 43 Modulación diseño muro en el parque La Virgen del municipio Angostura
Inicialmente se entraron las caracteristicas geométricas de los muros, pero se uso como
refuerzo de los mismos los datos de resistencia del geoetxtil TR-6000 (580 kN/m), el más
resistente de la marca PAVCO, reduciendose la fricción entre el suelo y el geotextil a 2/3; y
posteriormente se cambiaron los datos del geotextil por los del entramado en llantas (1700
kN/m) sin reducción de la fricción, se usaron los datos geomecánicos de los suelos de lleno
y para los suelos de fundación se introdujeron datos de mayor resitencia, con el fin de
obligar a las probables superficies de falla a pasar por el muro. Los resultados se presentan
a continuación en la Figura 44 y Figura 45 para el muro del barrio Moscú y en la Figura 46
y Figura 47 para el Parque La Virgen del municipio de Angostura.
63
Figura 44 Modelo geotécnico condiciones de diseño original Muro Barrio Moscú
Figura 45 Modelo geotécnico condiciones de diseño con entramado en llantas Muro Barrio Moscú
64
Figura 46 Modelo geotécnico condiciones de diseño original Muro Parque la Virgen
Figura 47 Modelo geotécnico condiciones de diseño con entramado en llantas Muro Parque la Virgen
65
A partir de los modelos realizados se puede observar que el entramado en llantas mejora los
factores de seguridad de los muros en tierra reforzada, en especial para el muro más alto
donde el aumento es significativo pasando de factores de seguridad de 1.16 a 1.51;
probablemente dado por que el muro menos alto es menos solicitado.
Se considera viable el uso del entramado como reemplazo de los geotextiles en el diseño y
construcción de muros en tierra reforzada, no solo por su menor valor económico, sino por
su mayor resistencia demás ventajas que representa.
66
5 CONCLUSIONES
Los muros de contención mecánicamente estabilizados, reforzadas con geosintéticos, se han
convertido mundialmente en una alternativa de construcción frente a los muros de concreto
reforzado y a terraplenes convencionales, principalmente cuando se presentan deficiencias
en la capacidad portante del suelo de fundacion, o cuando las condiciones geometricas de la
sección a desarrollar no permiten que las zonas de relleno sean conformadas con un ángulo
igual o menor al de reposo natural del suelo de relleno. Adicionalmente presentan ventajas
en cuento a su economia y rapidez; bajo las mismas condiciones geotecnicas y
constructivas, un muro de suelo reforzado puede originar una reducción de los costos
totales de un 30% a un 60% (Álvarez Suárez & Saurith Manjarrez, 2010), si se compara
con los muros reforzados en concreto, debido al hecho que se pueden emplear materiales
terreos del sitio.
Los geotextiles se producen bajo estandares de calidad que permiten uniformizar sus
caracteristicas mecanicas, mientras que las llantas usadas que pretenden normalizarse bajo
la presente propuesta, para realizar el entramado de refuerzo, son en exceso heterógeneas;
pues en su producción se utilizan diferentes calidades de material y de refuerzo interno de
las mismas, según las solicitaciones a las que van a ser sometidas en cuanto a uso, cargas a
soportar, velocidad, terreno, agarre, presión, etc. Esto se se ve reflejado en los resultados de
los diferentes ensayos y en la varianza que muestras las ecuaciones de las curvas ajustadas
a las diferentes series de datos; ya que estos muestran desviaciones muy amplias, en
especial a medida que aplican cargas mas altas. Debido a que en el proceso de reciclaje es
complicado seleccionar una sola tipologia de llantas, ademas de que se pretende reciclar
todas y cada una de las llantas que estén disponibles, el abanico de resultados que se tienen
mediante los ensayos es amplio, por ello se trabajan con valores conservadores.
Al realizar una comparación con los resultados del ensayo de corte directo a gran escala,
con el mismo material reportado en los ensayos de (Rodríguez González, 2016)
67
“ESTANDARIZACIÓN DE TÉCNICAS DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE MUROS
DE TIERRA REFORZADA CON LLANTAS DE DESECHO” se obtiene un mayor ángulo
de fricción (ϕ) de 13.16º respecto a 10.3º obtenido para el conjunto llanta con material de
relleno, esto indica que para el entramado de llantas no es necesario disminuir el ángulo de
fricción a 𝛿 = 2/3 ϕ como se usa habitualmente en los geotextiles, este resultado era de
esperarse ya que en el entramado de llantas, los espacios en la malla son mucho mayores
que en los geotextiles y no se afecta significativamente la interacción de las partículas en el
suelo. La razón por la cual se uso el mismo tipo de suelo empleado por (Rodríguez
González, 2016), era tener un un comportamiento de un suelo friccionante con el cual
comparar las variaciones de la fricción, entre el suelo-suelo y suelo entramado; el tipo de
suelo recomendado para realizar los muros de tierra reforzada con entramado en llantas de
desecho, son los friccionantes, desde limo arenosos a gruesogranulares; es importante que
el suelo permita un drenaje adecuado del agua que pueda infiltrarse durante eventos de
lluvia, para que no se generen sobrepresiones de poros no contempladas en las hipótesis de
las metodologías de diseño usadas.
La vulnerabilidad de los geotextiles a los rayos ultravioleta hacen del entramado en llantas
propuesto para reemplazarlo, un material más resistente; no es necesario proteger los muros
así conformados de la acción del medio ambiente o de roedores; si de actos vandálicos, sin
embargo dados los espacios que quedan en el entramado, la revegetalización de estas
estrcturas puede ser mas sencilla y no requiere de geomantos para logar una cobertura.
68
De acuerdo con los resultados obtenidos no se deben emplear llantas rasgadas en la
elaboración del entramado ya que su resistencia a esfuerzos de tracción disminuye
drásticamente.
El uso de esta tecnologia podria hacerse útil en los rellenos sanitarios con un doble
proposito, el de disponer las llantas en capas y aumentar la vida útil de los mismos al
generar capas mas estables, que adicionalmente permitirian la deformación entre capas con
la descomposición de la materia organica en ellas.
Una de las ventajas de esta propuesta radica en el uso de mano de obra no calificada para su
construcción y podría ser una alternativa viable para su uso en comunidades con bajos
recursos por medio de convites, mingas y/o trabajos comunitarios.
69
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72
ANEXO I DATOS NOMINALES DE RESISTENCIA DE
GEOTEXTILES COMERCIALES
73
ANEXO II ENSAYOS DE LABORATORIO REALIZADOS A
LLANTAS DE DESECHO
74
75
76
ENSAYO DE TRACCIÓN - RESISTENCIA EN EL EMPALME - DE
PROBETAS DE LLANTAS
77
78
ENSAYOS POR RASGADO DE PROBETAS DE LLANTAS
79
80
ENSAYO DE CORTE DIRECTO A GRAN ESCALA
81
TABLA 10 ENSAYO DE CARGA A GRAN ESCALA PARA CONFINAMIENTO DE 36.33 (KN)
CONFINAMIENTO REAL 36,333 (KN)
CARGA (KN) DEFORMACIÓN (mm) τ (KN/m2) ɛ τ (KN/m2) ɛ
0.0 0.000000 0.000000
0.5 5 1.892506 0.000862
1.0 6 3.785011 0.001034
1.5 7.1 5.677517 0.001224
2.0 7.6 7.570023 0.001310
2.5 8.5 9.462528 0.001466
3.0 9.20 0.00 0.000 11.355034 0.001586
3.5 9.80 1.89 0.000 13.247540 0.001690
4.0 10.40 3.79 0.000 15.140045 0.001793
4.5 11.00 5.68 0.000 17.032551 0.001897
5.0 11.60 7.57 0.000 18.925057 0.002000
5.5 12.20 9.46 0.001 20.817562 0.002103
6.0 12.80 11.36 0.001 22.710068 0.002207
6.5 13.30 13.25 0.001 24.602574 0.002293
7.0 13.80 15.14 0.001 26.495079 0.002379
7.5 14.30 17.03 0.001 28.387585 0.002466
8.0 14.70 18.93 0.001 30.280091 0.002534
8.5 15.10 20.82 0.001 32.172597 0.002603
9.0 15.60 22.71 0.001 34.065102 0.002690
9.5 15.90 24.60 0.001 35.957608 0.002741
10.0 16.40 26.50 0.001 37.850114 0.002828
10.5 16.90 28.39 0.001 39.742619 0.002914
11.0 17.30 30.28 0.001 41.635125 0.002983
11.5 17.90 32.17 0.002 43.527631 0.003086
12.0 18.50 34.07 0.002 45.420136 0.003190
12.5 19.20 35.96 0.002 47.312642 0.003310
13.0 20.10 37.85 0.002 49.205148 0.003466
13.5 20.80 39.74 0.002 51.097653 0.003586
14.0 21.90 41.64 0.002 52.990159 0.003776
14.5 24.10 43.53 0.003 54.882665 0.004155
15.0 25.50 45.42 0.003 56.775170 0.004397
15.5 27.30 47.31 0.003 58.667676 0.004707
16.0 29.20 49.21 0.003 60.560182 0.005034
16.5 30.40 51.10 0.004 62.452687 0.005241
17.0 31.70 52.99 0.004 64.345193 0.005466
17.5 33.50 54.88 0.004 66.237699 0.005776
18.0 35.60 56.78 0.005 68.130204 0.006138
18.5 37.80 58.67 0.005 70.022710 0.006517
19.0 39.70 60.56 0.005 71.915216 0.006845
19.5 42.40 62.45 0.006 73.807721 0.007310
20.0 43.70 64.35 0.006 75.700227 0.007534
20.5 45.90 66.24 0.006 77.592733 0.007914
21.0 47.30 68.13 0.007 79.485238 0.008155
21.5 51.20 70.02 0.007 81.377744 0.008828
22.0 59.60 71.92 0.009 83.270250 0.010276
22.5 76.10 73.81 0.012 85.162755 0.013121
82
CONFINAMIENTO REAL 54.3 (KN)
CARGA (KN) DEFORMACIÓN (mm) Τ (KN/m2) Ɛ Τ (KN/m2) Ɛ
1.5 5.90 0.00 0.00 5.677517 0.001017
2.0 6.50 1.89 0.00 7.570023 0.001121
2.5 7.30 3.79 0.00 9.462528 0.001259
3.0 8.10 5.68 0.00 11.355034 0.001397
3.5 8.90 7.57 0.00 13.247540 0.001534
4.0 9.50 9.46 0.00 15.140045 0.001638
4.5 10.10 11.36 0.00 17.032551 0.001741
5.0 10.70 13.25 0.00 18.925057 0.001845
5.5 11.30 15.14 0.00 20.817562 0.001948
6.0 11.90 17.03 0.00 22.710068 0.002052
6.5 12.40 18.93 0.00 24.602574 0.002138
7.0 13.10 20.82 0.00 26.495079 0.002259
7.5 13.60 22.71 0.00 28.387585 0.002345
8.0 14.10 24.60 0.00 30.280091 0.002431
8.5 14.70 26.50 0.00 32.172597 0.002534
9.0 15.30 28.39 0.00 34.065102 0.002638
9.5 15.80 30.28 0.00 35.957608 0.002724
10.0 16.20 32.17 0.00 37.850114 0.002793
10.5 16.60 34.07 0.00 39.742619 0.002862
11.0 17.00 35.96 0.00 41.635125 0.002931
11.5 17.40 37.85 0.00 43.527631 0.003000
12.0 17.70 39.74 0.00 45.420136 0.003052
12.5 18.10 41.64 0.00 47.312642 0.003121
13.0 18.60 43.53 0.00 49.205148 0.003207
13.5 18.90 45.42 0.00 51.097653 0.003259
14.0 19.30 47.31 0.00 52.990159 0.003328
14.5 19.70 49.21 0.00 54.882665 0.003397
15.0 20.00 51.10 0.00 56.775170 0.003448
15.5 20.20 52.99 0.00 58.667676 0.003483
16.0 20.70 54.88 0.00 60.560182 0.003569
16.5 21.20 56.78 0.00 62.452687 0.003655
17.0 21.50 58.67 0.00 64.345193 0.003707
17.5 22.00 60.56 0.00 66.237699 0.003793
18.0 22.50 62.45 0.00 68.130204 0.003879
18.5 23.30 64.35 0.00 70.022710 0.004017
19.0 23.90 66.24 0.00 71.915216 0.004121
19.5 24.80 68.13 0.00 73.807721 0.004276
20.0 25.90 70.02 0.00 75.700227 0.004466
20.5 26.40 71.92 0.00 77.592733 0.004552
21.0 26.90 73.81 0.00 79.485238 0.004638
21.5 27.70 75.70 0.00 81.377744 0.004776
22.0 28.80 77.59 0.00 83.270250 0.004966
22.5 30.30 79.49 0.00 85.162755 0.005224
23.0 31.50 81.38 0.00 87.055261 0.005431
23.5 33.10 83.27 0.00 88.947767 0.005707
24.0 35.10 85.16 0.01 90.840273 0.006052
24.5 37.80 87.06 0.01 92.732778 0.006517
25.0 40.40 88.95 0.01 94.625284 0.006966
25.5 44.10 90.84 0.01 96.517790 0.007603
26.0 48.30 92.73 0.01 98.410295 0.008328
26.5 53.20 94.63 0.01 100.302801 0.009172
27.0 64.40 96.52 0.01 102.195307 0.011103
0.0 0.000000 0.000000
83
ENSAYO DE TRACCIÓN SOBRE TODO EL ENTRAMADO DE LLANTAS
84
ANEXO III CARACTERÍSTICAS RELEVANTES Y
PROPIEDADES DE RESISTENCIA DE LAS LLANTAS AL FINAL
DE SU VIDA ÚTIL
Se presenta en la Figura 48 información de relevancia a la hora de determinar algunas
propiedades de las llantas; siendo el codigo de velocidad y el índice de carga factores
determinantes en cuanto a la resistencia del material, ya que se refiere a las solicitaciones
mecánicas a las que estara sometida el material, así:
Indice de carga: Codigo numerico asociado a la carga máxima que un neumático puede
soportar según su velocidad determinada.
Capacidad de carga: termino identificado con una letra del alfabeto que se usa para
relacionar el tamaño de la llanta con su capacidad de carga.
Los fabricantes de llantas presentan en sus manuales una serie de carateristicas informativas
y tecnicas de las llantas; la información allí suministrada corresponde al final de la vida util
de las llantas, que se logra cuando las pestañas de los grabados de las mismas alcanzan
elmismo nivel que la superficie de rodadura.
A pesar de la variación de los resultados de las evaluaciones hechas sobre las muestras de
llantas para determinar sus propiedades de resistencia, se espera que cuando el entramado
trabaje en conjunto, en la medida que unos elementos pierdan la capacidad de resistencia,
sus elementos vecinos con mayor capacidad asumiran parte de las solicitaciones, pudiendo
trabajar con el promedio de los resultados obtenidos.
85
Figura 48 Como se lee la información marcada en una llanta (MARANGONI, 2002)
86
Los fabricantes de llantas deben calificarlas con base a tres factores, de acuerdo con el DOT
(Deparment of Transportation de los estados unidos):
A continuación presenta una tabla de conversión donde para cada índice de carga especifica
la máxima carga que podrás soportar la llanta para la velocidad específica en el símbolo de
velocidad, Figura 49, Figura 50 y Figura 51.
87
Figura 50 índices de carga y velocidad presentados por Michelin
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Se presenta adicionalmente los datos de presión de inflado para diferentes tipologías de
llantas para algunas marcas de vehículo.
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Figura 53 Presión de inflado para vehículos Alfa Romeo y Audi (MARANGONI, 2002)
Por su parte el reglamento técnico para neumáticos de automóvil, camion ligero, buses y
camiones del Perú presentan los siguientes valores de resistencias a la penetración
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TABLA 13 VALORES MÍNIMOS DE ENERGÍA DE ROTURA PARA AUTOMÓVILES
(SECRETARÍA GENERAL DE LA ALCALDÍA MAYOR DE BOGOTÁ D.C., 2015)
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