Descubre todo sobre la base hidráulica en las carreteras

¿Qué es una base hidráulica?

Por definición una base hidráulica es una capa de material petreo que es parte de la sección estructural de una carretera, la cual se coloca antes de las capas que conformaran la superficie de rodamiento, por lo que estará debajo de los pavimentos asfálticos o hidráulicos.

Es muy importante identificar claramente este tipo de capas, ya que es común confundirlas con la capa sub base o sub rasante, pero un tip que yo utilizo para no confundirme, es que la base será siempre la última capa que pondremos antes de los pavimentos.

El significado de una base hidráulica es muy importante, ya que sí lo confundimos podríamos estar construyendo en su lugar una sub base, lo que terminaría causándonos problemas con la supervisión de obra, así como fallas en la carretera ya que esté en operación.

¿Cuál es la base hidráulica?

La base hidráulica es la capa que va antes de los pavimentos y a la que se le aplican los riegos de liga e impregnación, además de que se caracteriza por estar conformado por materiales pétreos, tal y como la grava.

Es muy importante que identifiques las características de los materiales que pueden formar una base, razón por la que más adelante en ésta página te hablaré sobre la granulometría de la base hidráulica, lo que tiene el objetivo de que puedas identificarlos más fácilmente.

De igual manera irás encontrando parámetros con relación a la capacidad de carga y resistencia al desgaste en los siguientes apartados, mismos que serán requisitos que todo material que se llame base hidráulica debe de cumplir.

¿Para qué sirve una base hidráulica?

Una base hidráulica sirve para dar soporte y rigidez a los pavimentos de una carretera, además de que aguantará las cargas ocasionadas por el tránsito vehicular y las redistribuirá hacia las capas inferiores de la carretera.

Aunado a lo anterior y gracias a su capacidad filtrante, permitirá que el agua de lluvia circule a través de ella, para así reducir la posibilidad de que se produzcan encharcamientos peligrosos en las capas superiores por donde transitan los automóviles, lo cuál cobra especial relevancia en los pavimentos de carpeta asfáltica.

De igual manera al ser una capa elaborada con un material rompedor de capilaridad, evitará que el agua del subsuelo ascienda a través de ella, lo que en caso de suceder causaría daños a la estructura de pavimentos.

¿Cuál es el factor de abundamiento de la base hidráulica?

El factor de abundamiento de una base hidráulica es de 1.33, por lo que este material incrementará aproximadamente en un 33 % en su estado suelto con respecto a su volumen en estado natural o compactado.

Cabe mencionar que dicho valor puede variar de un banco de material a otro, por lo que te recomiendo verificarlo con tu proveedor antes de presupuestar una obra, sobre todo porque muy seguramente estarás usando este concepto en obras con volúmenes grandes, en donde cualquier variación puede resultar en un impacto grande, que ademas modifique tu precio unitario de base hidráulica.

Mismo que en caso de no considerarse ni tomarse en cuenta, seguramente afectará la logística de producción y suministro del material, así como el costo que tenemos asignado para dicho concepto de construcción.

¿Cómo se compacta una base hidráulica?

Una base hidráulica se compacta utilizando un rodillo compactador, una motoconformadora y una pipa de agua, en resumen la moto tiende la base, la pipa la humecta con agua y finalmente el rodillo compactador le da el acabado final.

Lo anterior es un resumen del proceso para hacer este trabajo, por lo que a continuación te dejo un paso a paso más detallado para compactar las bases hidráulicas:

1. Asumiendo que ya tienes la base suministrada en el sitio de los trabajos, deberás poner la motoconformadora a tenderla.
2. Ya que la pipa pueda circular sobre la superficie, deberás rociar la base con agua.
3. A continuación la moto debe de revolver la base con agua e irla volteando.
4. Una vez más deberás pasar la pipa humectando el material.
5. A continuación volverás a mezclar con la motoconformadora el material y empezaras a darle el tendido final, para esto es importante que tu topógrafo te haya marcado los niveles a los que se debe dejar esta capa.
6. Ahora sí pasarás el vibro compactador las veces que sean necesarias (mínimo 3) hasta lograr la compactación deseada.
7. Recuerda compactar los hombros de la vialidad mediante llanteo de motoconformadora.

¿Cómo hacer una base hidráulica?

El proceso para hacer la base hidráulica consiste en minar el material del banco o veta subterránea, para después transportarlo hasta una trituradora, en donde se reducirá su tamaño y así pueda ser cribado para sepáralo en los tamaños que queramos.

Lo anterior es una simplificación del proceso completo, por lo que ahora veremos punto por punto como hacer base hidráulica:

1. Partiendo de que nos encontramos en el banco de material, con éste ya minado, lo primero será usar un cargador frontal para tomar el material en breña.
2. Dicho material debe ser transportado hasta una tolva de almacenamiento.
3. Desde la que éste pasara al proceso de triturado, por lo que la trituradora podrá empezar a romperlo en partes más pequeñas.
4. A continuación el material será pasado por una criba, la cual separará el material pétreo de acuerdo a los diferentes tamaños que se necesita (normalmente entre 1 y 1/2 pulgada).
5. En caso de que nos sobre material que no cumpliera con ninguno de los tamaños requeridos, lo volveremos a pasar por la trituradora, hasta que nos sirva.
6. Ya que el material tiene el tamaño que queremos, será transportado mediante bandas transportadoras hasta los puntos de acumulación del material.
7. Lugar desde el cual los camiones volteo y/o torton pasarán a recogerlo para llevarlo a su punto de disposición final.

Proceso de Construcción de una Base Hidráulica

Si bien todos los procesos constructivos son importante, el de una base hidráulica cobra especial relevancia, esto ya que en la construcción de carreteras tenemos muchos menos conceptos que en una obra civil, lo que provoca que estos se ejecutan en grandes volúmenes y por lo tanto que debamos conocerlos a fondo.

El procedimiento constructivo de una base hidráulica es muy sencillo, pero no por esto debe obviarse, razón por la que a continuación te lo explico a detalle:

1. Lo primero será estar seguros que la sub base o subrasante ya se encuentra liberada por el área de supervisión y control de calidad.
2. A continuación debemos de verificar que la logística de cómo nos va a estar llegando el material esté al 100.
3. De ahí te recomiendo delimitar el área de los trabajos para que no entre nadie que no necesite estar ahí.
4. De igual manera debes verificar que todas las medidas de seguridad necesarias se estén cumpliendo, para que así se disminuya el riesgo de accidentes.
5. Ahora sí empezaremos a traer el material de la base hidráulica con los camiones de volteo, mismo que se irá tirando de manera ordenada y de forma tal que la motoconformadora lo vaya a poder tender.
6. En este punto se iniciará con el tendido de la base hidráulica mediante las motoconformadoras, a la par de que el equipo de topógrafos irá indicando mediante estacas los niveles a los cuáles debe de quedar la capa.
7. Se deberá de hacer una compactación de la capa base, por lo que te invito a revisar el procedimiento especifico de éste trabajo que ya hicimos en un apartado anterior.
8. Recibiremos la visita del departamento de control de calidad que nos liberará la capa.
9. Te recomiendo darle un riego de impregnación para que te queda protegida, antes de continuar con el resto de capas de la vialidad.

¿Cuál es el peso volumétrico de una base hidráulica?

El PVSM (peso volumétrico seco máximo) de una base hidráulica es de 1.65 ton/m3, lo que quiere decir que cada metro cúbico de éste material va a pesar 1,650 kilos, es decir, un tortón de 14 m3 va a cargar 23.1 toneladas de base hidráulica cada viaje.

Aunque dicho valor podría variar dependiendo del tamaño de cribado que se le haya dado a la base, ya que a diferente granulometría puede haber diferente acomodo y por ende un peso volumétrico distinto, la realidad es que dichas variaciones suelen ser despreciables, por lo que yo no me preocuparía y me iría con el dato anterior.

Este dato además te va a servir para comprobar que el material que te estén suministrando sí cumple con la normativa, por lo que es un valor que te recomiendo revisar cada que inicies a trabajar con un nuevo proveedor.

VRS de la Base Hidráulica

El VRS de una base hidráulica es de 80, por lo que su valor relativo de soporte deberá alcanzar este valor ya que la base se encuentre compactada al 95 %, porcentaje que suele ser el mínimo aceptado en los proyectos de vialidades.

Es importante mencionar que el CBR de la base hidráulica es 80 también, lo cual se debe  a que ambos valores miden exactamente lo mismo, sin embargo, por usos y costumbres en algunos lados toman la abreviatura de VRS mientras que en otros la de CBR.

Vale la pena recordar que éste valor es muy importante, ya que hace referencia a la resistencia de penetración que nuestro material va a tener, lo que lo es de suma importancia en el diseño de caminos y carreteras.

¿Qué materiales lleva una base hidráulica?

La base hidráulica se compone de gravas, arenas, limos y arcillas, siendo el material predominante la grava, la cual se mezclara en diferentes proporciones con el resto de componentes según los requerimientos del diseño de la carretera.

Algo muy común que te vas a estar encontrando es que te pidan una base 70 30, lo cual significa que tu mezcla va a estar compuesta por 70% de agregado grueso (grava) y 30 % de agregado fino (el resto de materiales), si bien esta no es la única configuración de mezclado, sí es la más popular.

De hecho es muy común que para dicha proporción se mezcle la grava con tepetate, por lo que estaríamos frente a una combinación donde 7 de cada 10 partes van a ser de grava y 3 de cada 10 serán tepetate.

Granulometría de Base Hidráulica

La granulometría de una base hidráulica es muy importante, ya que ésta va a asegurarnos la trabazón entre las partículas, así como su acomodo durante el proceso de compactación, además de que también será un indicador del tipo de materiales que la componen.

Es por esto que a continuación te comparto la tabla con la granulometría de la base hidráulica:

Pruebas de Calidad de la Base Hidráulica

Todos los trabajos en una construcción debiesen estar sometidos a un estricto control de calidad de materiales, para que de esta forma aseguremos que los supuestos asumidos durante el proceso de ingenierías de proyecto sean correctos, y que no nos vayamos a encontrar con que los valores calculados sean diferentes a los reales debido a la utilización de un mal material.

Es por esto que vale la pena conocer cuáles son las pruebas de calidad que deben aplicarse a una base hidráulica, por lo que primero pasaremos a ver una tabla donde te comparto las principales características de calidad que debemos de checar en una base, para después explicarte qué pruebas usaremos para comprobar cada uno de los valores.

Uno de los primero criterios que debemos de tener en base a la norma, es que por cada 300 metros cúbicos de material debemos de hacer las pruebas de granulometría y equivalente de arena, mientras que el resto de las pruebas las estaremos haciendo cada 3,000 m3.

Ahora sí, para cada valor estaremos usando las siguientes pruebas:

• Limite líquido: Prueba con copa de casa grande.
• Índice Plástico: Prueba del rollito de Attenberg.
• Equivalente de Arena: Equivalente de arena (mezclar el material con agua y suspensión salina, para después separarlo con tamices).
• VRS o CBR: Penetración con pistón en la muestra.
• Desgaste de los Ángeles: Desgaste del material dentro de una máquina de abrasión.
• Partículas Alargadas: Con calibradores de longitudes y espesores.
• Grado de Compactación: Prueba proctor estándar.

Espesor Mínimo de Base Hidráulica

El espesor mínimo de una base hidráulica es de 15 centímetros, razón por la que las estructuras de carreteras se suelen diseñar en múltiplos de éste número, para que así no resulte complicado construirlas.

Aunque es posible hacer las capas más gruesas, yo sólo te lo recomendaría cuando se trate de la capa final que vayas a colocar y que debido al diseño, el espesor total de la base hidráulica no sea un múltiplo de 15 cm.

Como siempre, este es un dato que vale la pena revises muy bien con tu proyectista, para así estar muy claros con los grosores que cada capa deberá tener, además de que la supervisión de obra deberá verificarte la calidad de cada capa de base hidráulica que tiendas.

Peso de Base Hidráulica por M3

El peso de base hidráulica por metro cúbico es de 1,650 kilos o 1.65 toneladas, por lo que en un camión de volteo de 7 m3 completamente cargado, vamos a encontrar 11.55 toneladas de material.

El peso de éste material se suele usar para saber sí los camiones de carga serán capaces de trasladar el volumen completo que les cabe en la caja, o sí por el contrario, se limitará la cantidad de material que se puede llevar en cada flete, lo cual normalmente depende de las condiciones de los caminos hasta el punto de tiro (pendientes y materiales de la superficie de rodamiento).

Adicionalmente hay quienes suelen tomar en consideración el peso de la base para añadirlo en el cálculo de la estructura de la carretera, sin embargo, esto suele ser decisión del proyectista de terracerías y pavimentos.