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COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
El suelo es un material térmico no homogéneo y poroso
cuyas propiedades son influenciadas por los cambios de
humedad y densidad.
Las partículas individuales de los suelos pueden ser de
dos tipos:
Partículas Granulares: Son conjuntos de cristales
minerales del cuarzo y feldespatos principalmente; se
las puede observar y presentan formas redondeadas y
angulares.
Partículas Arcillosas: Son partículas laminares
minúsculas que se las puede ver a través de un
microscopio.
NATURALEZA DE LOS SUELOS
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
• Es el ordenamiento de los diferentes suelos en grupos
que tienen propiedades semejantes, el propósito es
facilitar las actitudes de un suelo por comparación con
otros de la misma clase cuyas propiedades se conocen.
Existen varios sistemas de clasificación de los cuales los
más utilizados en el país son:
- Sistema de clasificación de los suelos según AASHTO.
- Sistema de clasificación de los suelos según SUCS.
CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
Ambos métodos se basan en la determinación de la
composición granulométrica del suelo y de los límites de
Atterberg de la fracción fina de los mismos.
Nota: La clasificación de suelos según la AASHTO se
utiliza en vías, y la clasificación de suelos según SUCS
se utiliza para cimentaciones.
CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
Esta clasificación se basa en los resultados obtenidos
como el límite líquido, índice de plasticidad y material
que pasa el tamiz No. 10, 40 y 200.
De acuerdo con este sistema los suelos están
clasificados en ocho grupos designados por los
símbolos del A-1 al A-8. Los suelos inorgánicos se
clasifican en siete grupos que van del A-1 al A-7 y los
suelos con elevada proporción de materia orgánica se
clasifican como A-8.
CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS
SEGÚN AASHTO
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
Son aquellos que tienen el 35% o menos, del material
fino que pasa por el tamiz Nº 200, estos suelos
forman los grupos A-1, A-2, A-3.
Grupo A-1: Son mezclas de suelos bien gradados,
de fragmentos de piedra, grava, arena y material
ligante poco plástico. Se incluyen también en este
grupo mezclas bien gradadas que no tienen material
ligante.
CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS
SEGÚN AASHTO
• SUELOS GRANULARES:
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
Grupo A-1:
CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS
SEGÚN AASHTO
• SUELOS GRANULARES:
Subgrupo A-1a: Son materiales formados por
roca o grava, con o sin material ligante.
Subgrupo A-1b: Son materiales formados por
arena gruesa bien gradada, con o sin ligante.
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
Grupo A-2: Comprende una gran variedad de
material granular que contiene menos del 35% del
material fino, y que no pueden ser clasificados como
A-1 y A-3. El grupo A-2 se subdividen en A-2-4, A-2-5,
A-2-6 y A-2-7.
Grupo A-3: En este grupo se encuentran incluidas las
arenas finas de playa y aquellas con poca cantidad de
limo que no tengan plasticidad.
CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS
SEGÚN AASHTO
• SUELOS GRANULARES:
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
Son suelos limo-arcillosos que tienen más del 35%
que pasa el tamiz Nº 200. A este tipo de suelos les
corresponde los grupos A-4, A-5, A-6, A-7
Grupo A-4: Son suelos limosos poco o nada
plásticos, que tiene un 75% o más del material fino
que pasa el tamiz Nº 200. Además se incluyen en este
grupo las mezclas de limo con grava y arena en un
64%.
Grupo A-5: Son suelos semejantes al grupo A-4, son
elásticos y tienen un límite líquido elevado.
CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS
SEGÚN AASHTO
• SUELOS FINOS:
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
Grupo A-6: A este grupo pertenecen las arcillas
plásticas. Por lo menos el 75% de estos suelos deben
pasar el tamiz Nº 200, pero se incluyen también las
mezclas arcillo - arenosas, cuyo porcentaje de arena y
grava sea inferior al 64%.
Grupo A-7: Los suelos de este grupo son semejantes a
los suelos A-6, pero son elásticos. Sus límites líquidos
son elevados, y se subdividen en A-7-5 y A-7-6.
El índice de plasticidad del subgrupo A-7-5, es igual o
menor a LL-30, y el índice de plasticidad del subgrupo
A-7-6, es mayor que LL-30.
CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS
SEGÚN AASHTO
• SUELOS FINOS:
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
Las características de los diferentes grupos y subgrupos,
además del procedimiento de clasificación se presentan
en las tablas. 1.1 y 1.2.
CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS
SEGÚN AASHTO
Tabla 1.1 Clasificación de suelos por el método AASHTO
Clasificación general
Material granular
(35%, o menos pasa
el tamiz Nº 200)
Materiales limo- arcillosos
(Más del 35% pasa
el tamiz Nº 200)
Grupos A-1 A-3* A-2 A-4 A-5 A-6 A-7
Porcentaje que pasa el tamiz:
Nº 10 (2.00mm)
Nº 40 (0.425mm)
Nº 200 (0.075mm)
-
50 máx.
25 máx.
-
51 min.
10 min.
-
-
35 máx.
-
-
36 min.
-
-
36 min.
-
-
36 min.
-
-
36 min.
Características del material que
pasa el tamiz Nº 40 (0.425mm):
Limite líquido
Índice de plasticidad-
6 máx.
-
NP
-
-
40 máx.
10 máx.
41 min.
10 máx.
40 máx.
11 min.
41 min.
11 min.
* La colocación de A-3 antes A-2 se hace únicamente por razones de ordenamiento de cantidades.
CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS
SEGÚN AASHTO
Tabla 1.2 Clasificación de suelos por el método AASHTO
Clasificación
general
Material granular
(35%, o menos pasa
el tamiz Nº 200)
Materiales limo- arcillosos
(Más del 35% pasa
el tamiz Nº 200)
Grupos A-1
A-3
A-2
A-4 A-5 A-6
A-7
Subgrupo A-1a A-1b A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7
A-7-5
A-7-6
Porcentaje que pasa
el tamiz:
Nº 10 (2.00mm)
Nº40 (0.425mm)
Nº 200 (0.075mm)
50 máx.
30 máx.
15 máx.
-
50 máx.
25 máx.
-
51 min
10 máx.
-
-
35 máx.
-
-
35 máx.
-
-
35 máx.
-
-
35 máx.
-
-
36 min
-
-
36 min
-
-
36 min
Características del
material que pasa el
tamiz Nº 40
(0.425mm):
Limite líquido
Índice de plasticidad
-
6 máx.
-
NP
40 máx.
10 máx.
41 min
10 máx.
40 máx
11 min
41 min
11 min
40 máx.
10 máx.
41 min
10 máx.
40 máx.
11 min
41 min
11 min*
Terreno de fundación Excelente a buenoExcelente
a buenoExcelente a bueno Regular a malo
* El índice de plasticidad del subgrupo A-7-5, es igual o menor a LL-30
El índice de plasticidad del subgrupo A-7-6, es mayor que LL-30
La evaluación de los suelos dentro de cada grupo se
hace por medio del “índice de grupo”, mismo que se
calcula con la siguiente fórmula empírica.
Donde:
CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS
SEGÚN AASHTO
IG = Índice de grupo
F =Porcentaje del suelo que pasa por el tamiz Nº 200,
expresado como número entero.
LL = Límite líquido.
IP = Índice de plasticidad
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CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
• Sistema concebido para permitir la identificación de los
suelos en el terreno, los agrupa de acuerdo a su
comportamiento como material para construcción en
función de sus propiedades de granulometría y
plasticidad.
• El primer paso para clasificar el suelo consiste en
identificar si es altamente orgánico o no. De serlo, se
anota las principales características como: textura, olor,
etc., y se identifica simplemente como turba (Pt); y, si no
lo es, se continúa el proceso con ayuda de pruebas de
laboratorio, indicando si el suelo es grueso o fino.
CLASIFICACIÓN UNIFICADA DE SUELOS
(SUCS)
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
Son aquellos suelos que más del 50% de las
partículas son retenidas en el tamiz Nº 200. Un suelo
grueso será grava, si la mayor parte de la fracción
gruesa queda retenida en el tamiz Nº 4 y se
considera como arena en el caso contrario.
• SUELOS GRUESOS:
CLASIFICACIÓN UNIFICADA DE SUELOS
(SUCS)
• SUELOS FINOS: Son aquellos suelos que más del 50% de las
partículas pasan el tamiz Nº 200. Para distinguir si la
fracción fina es de carácter limoso o arcilloso, se
emplea la figura 1.1, conocida como carta de
plasticidad de casa grande.
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
• Fig. 1.1. Carta de plasticidad
CLASIFICACIÓN UNIFICADA DE SUELOS
(SUCS)
MHuOH
MLuOL
CH
CL
LÍMITE LÍQUIDO
ÍND
ICE
PLÁ
ST
ICO
El sistema unificado utiliza símbolos para identificar los
suelos y determinar su comportamiento como material
de construcción. Las letras que se emplean para
distinguir los suelos son:
CLASIFICACIÓN UNIFICADA DE SUELOS
(SUCS)
• G - grava
• S - arena
• M - limo
• W - bien gradada
• P - pobremente gradada
• C - arcilla
• O - limos y arcillas orgánicas
• L - baja y media plasticidad
• H - alta plasticidad
• Pt - turbas o fangos.
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CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
• Las combinaciones de las letras antes mencionadas
son las que permiten la clasificación del suelo. Por
ejemplo SW designa una arena bien gradada. La
identificación de los suelos se facilita con el empleo
del diagrama de flujo de la tabla 1.3, que se presenta
a continuación:
CLASIFICACIÓN UNIFICADA DE
SUELOS (SUCS)
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
SUELOS ALTAMENTE
ORGÁNICOS
Textura fibrosa, color, olor,
m uy alto conten ido de agua,
partícu las de m ateria vegetal
(ta llos, hojas, raíces, etc).
HÁGASE UN EXAMEN VISUAL DEL SUELO PARA
DETERMINAR SI ES ALTAMENTE ORGÁNICO, DE
PARTÍCULAS GRUESAS O FINAS, EN LOS CASOS DE
FRONTERA DETERMÍNESE LA CANTIDAD DE
MATERIAL QUE PASA POR EL TAMIZ N° 200.
SUELOS DE PARTÍCULAS
GRUESAS
Más del 50% se retiene en el
tam iz N° 200.
HÁGASE
GRANULOMETRÍAS
GRAVAS (G)
Más del 50% de la fracción gruesa
se retiene en el tam iz N° 4
ARENAS (S)
Más del 50% de la fracción gruesa
pasa por el tam iz N° 4
Menos del 5%
pasa por el
tam iz N° 200.
Entre e l 5% y
12% pasa por
e l tam iz
N° 200.
Más del 12%
pasa por el
tam iz N° 200.
Menos del
5% pasa
por e l tam iz
N° 200.
Más del
12% pasa
por e l tam iz
N° 200.
Entre e l 5%
y 12% pasa
por e l tam iz
N° 200.
EXAMÍNESE LA
CURVA
GRANULO-
MÉTRICA
Casos de frontera
que deben tener
símbolo doble de
acuerdo con las
características de
p lastic idad y
granulometría.
Ejm . GW - GM
Determ ínese
e l LL y LP de
la fracción
que pasa el
tam iz N° 40.
EXAMÍNESE
LA CURVA
GRANULO-
MÉTRICA
Casos de frontera
que deben tener
símbolo doble de
acuerdo con las
características de
p lastic idad y
granulometría.
Ejm . SW - SM
Determ ínese
e l LL y LP de
la fracción
que pasa el
tam iz N° 40.
Bien
gradada
Mal
gradada
Bien
gradada
Mal
gradada
GW GP GM GM-GC GC SW CH OH MH CL ML-OL ML OL SC SM-SC SP SM
Abajo de la
"línea A" con
LP m enor a 4
en la carta de
p lastic idad
Arriba de la
"línea A" con
LP entre 4 y
7 en la carta
de p lasticidad
Arriba de la
"línea A" con
LP m ayor a 7
en la carta
de
p lastic idad
Abajo de la
"línea A" con
LP m enor a 4
en la carta
de
p lasticidad
Arriba de la
"línea A" con
LP entre 4 y
7 en la carta
de
p lastic idad
Arriba de la
"línea A" con
LP m ayor a 7
en la carta
de
p lasticidad
SUELOS DE PARTÍCULAS
FINAS
Más del 50% pasa por el tam iz
N° 200.
Determ ínese e l LL y LP del
m ateria l que pasa e l tam iz
N° 40.
L
Lím ite líquido
m enor de 50.
H
Lím ite líquido
m enor de 50.
Abajo de la
"línea A" con
LP m enor que
4 en la carta
de plasticidad
Arriba de la
"línea A" con
LP entre 4 y 7
en la carta de
p lasticidad
Abajo de la
"línea A" con
LP m ayor que
7 en la carta
de plasticidad
Arriba de
la "línea A"
en la carta
de
p lasticidad
Abajo de la
"línea A"
en la carta
de
p lasticidad
Color, olor
posib lem ente LL y
LP sobre e l suelo
secado en e l horno.
Inorgá-
n icos
O rgáni-
cos
Inorgá-
n icos
O rgá-
n icos
Color, olor
posib lem ente LL y
LP sobre e l suelo
secado en e l horno.
Fuente: Sanchez Sabogal Fernando, Pavim entos, Tom o I, Pág 127.
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
Un suelo se encuentra compuesto normalmente por tres
fases:
• Sólida: constituida por partículas minerales.
• Líquida: constituida por el agua presente en la masa
del suelo.
• Gaseosa: constituida por el aire que se encuentra
dentro de los poros.
La Fig. 1.2 presenta un esquema de una muestra de suelo
con sus tres fases, en la cual se indica la nomenclatura de
los pesos y volúmenes de los diferentes elementos.
FASES DE LOS SUELOS Y
SUS RELACIONES
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
FASES DE LOS SUELOS Y SUS
RELACIONES
V
Vv
Va
Vw
Vs
VOLUMENES
W
O
Ws
PESOS
Ww
AIRE
AGUA
SOLIDOS
V = Volumen total de la masa de suelo
Vs = Volumen de los sólidos
Vw = Volumen del agua
Va = Volumen del aire
Vv =Volumen de vacios o volumen
de poros
W = Peso total de la masa de suelo
Ws = Peso de los sólidos
Ww = Peso del agua
Fig. 1.2 Representación esquemática de un suelo parcialmente
saturado.
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CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
• RELACIONES DE IMPORTANCIA EN LA INGENIERÍA
DE PAVIMENTOS:
1. Contenido de agua o humedad del suelo.
2. Relación de vacíos.
FASES DE LOS SUELOS Y SUS
RELACIONES
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CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
• RELACIONES DE IMPORTANCIA EN LA INGENIERÍA
DE PAVIMENTOS:
3. Porosidad
4. Grado de saturación
FASES DE LOS SUELOS Y SUS
RELACIONES
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CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
• RELACIONES DE IMPORTANCIA EN LA INGENIERÍA
DE PAVIMENTOS:
5. Contenido de Aire
6. Peso unitario total o densidad húmeda del suelo.
FASES DE LOS SUELOS Y SUS
RELACIONES
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
• RELACIONES DE IMPORTANCIA EN LA INGENIERÍA
DE PAVIMENTOS:
7. Peso unitario seco o densidad seca del suelo.
8. Peso unitario de las partículas sólidas.
FASES DE LOS SUELOS Y SUS
RELACIONES
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
• RELACIONES DE IMPORTANCIA EN LA INGENIERÍA
DE PAVIMENTOS:
9. Peso específico relativo de los sólidos o gravedad
específica
0, es el peso unitario o densidad del agua.
FASES DE LOS SUELOS Y SUS
RELACIONES
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
• Las propiedades físico - mecánicas son las
características usadas para la selección de los
materiales, para las especificaciones de construcción y
para el control de calidad.
• Para conocer las propiedades físico - mecánicas de los
suelos en un proyecto, es necesario tomar muestras
para posteriormente determinar sus propiedades en el
laboratorio.
PROPIEDADES FÍSICO-MECÁNICAS DE
LOS SUELOS
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
Este ensayo consiste en
determinar la cantidad de
agua presente en una
cantidad dada de suelo en
términos de su peso en
seco. (ASTM D 2216,
AASHTO T 265).
ENSAYOS PARA DETERMINAR LAS
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS SUELOS
a) DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD:
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CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
ENSAYOS PARA DETERMINAR LAS
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS SUELOS
b) DETERMINACIÓN DEL LÍMITE LÍQUIDO:
El límite líquido (LL) es el
contenido de humedad que
tiene un suelo al momento
de pasar de estado plástico
a un estado semilíquido.(ASTM D 4318, AASHTO T 89).
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CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
ENSAYOS PARA DETERMINAR LAS
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS SUELOS
b) DETERMINACIÓN DEL LÍMITE LÍQUIDO:
El estado líquido se define como la condición en
la que la resistencia al corte del suelo es tan baja
que un ligero esfuerzo lo hace fluir.
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
ENSAYOS PARA DETERMINAR LAS
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS SUELOS
c) ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO:
La granulometría de
partículas se determina por
un análisis de tamices
efectuado sobre las muestras
de agregado. (ASTM D
422, AASHTO T 88).
Consiste en hacer pasar la
muestra por una serie de
tamices de diferentes
aberturas, (MOP – 001 – F –
2002.).
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
ENSAYOS PARA DETERMINAR LAS
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS SUELOS
c) ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO:
La granulometría se determina al calcular el peso
retenido en cada tamiz, después de haber efectuado
el análisis de tamices. Luego se resta el peso
retenido en cada tamiz del peso total de la muestra.
Un suelo conforme su granulometría se clasifica así:
• Agregado grueso.
• Agregado fino.
• Relleno mineral.
• Polvo mineral:
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
ENSAYOS PARA DETERMINAR LAS
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS SUELOS
c) ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO:
• Agregado grueso: Material retenido en el tamiz de
4.75 mm (No. 4).
• Agregado fino: Material que pasa por el tamiz de 4.75
mm (No. 4).
• Relleno mineral: Fracciones de agregado fino que
pasa el tamiz de 0.60 mm ( No. 30).
• Polvo mineral: Fracciones de agregado fino que pasa
el tamiz de 0.075 mm (No. 200)
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CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
ENSAYOS PARA DETERMINAR LAS
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS SUELOS
d) DETERMINACIÓN DEL LÍMITE PLÁSTICO:
El límite plástico (LP) es la
frontera entre el estado
plástico y el semisólido de
un suelo. En este estado el
suelo puede ser deformado
rápidamente o moldeado sin
recuperación elástica,
existen cambios de
volumen, agrietamiento o
desmoronamiento. (ASTM D
4318, AASHTO T 90).
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CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
ENSAYOS PARA DETERMINAR LAS
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS SUELOS
d) DETERMINACIÓN DEL LÍMITE PLÁSTICO:
Con los valores de LL y
LP determinamos el índice
de plasticidad (IP) que se
define como la diferencia
entre estos dos límites.
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
ENSAYOS PARA DETERMINAR LAS
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS SUELOS
e) ENSAYOS DE COMPACTACIÓN:
Se llama compactación al proceso de aplicación de
carga sobre una mezcla de suelo con su consecuente
reducción de volumen y aumento de densidad, es
conveniente la compactación de un suelo ya que
reduce su compresibilidad, incrementa su resistencia
al esfuerzo cortante y lo hace más impermeable.
- Para suelos gruesos ASTM D 1557, AASHTO T 180.
- Para suelos finos ASTM D 698, AASHTO T 99.
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
ENSAYOS PARA DETERMINAR LAS
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS SUELOS
e) ENSAYOS DE COMPACTACIÓN:
Densidad seca máxima: Es el
peso seco máximo, obtenido
cuando el material se mezcla
con diferentes porcentajes de
agua y se compacta de una
manera normal preestablecida
de acuerdo al método utilizado.
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
ENSAYOS PARA DETERMINAR LAS
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS SUELOS
e) ENSAYOS DE COMPACTACIÓN:
Óptimo contenido de
humedad: Es el porcentaje de
agua con el cual se obtiene la
densidad seca máxima para el
esfuerzo de compactación
especificado.
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
• Los ensayos de resistencia miden la capacidad actual
de los materiales para resistir deformaciones. Existen
diferentes métodos para medir la resistencia de los
suelos de la subrasante que se han sometido a cargas
dinámicas de tránsito:
- Relación de valor soporte California (CBR)
- Valor de Resistencia Hveem (Valor R)
- Ensayo de plato de Carga (Valor K)
- Penetración dinámica con cono (PR)
- Modulo resiliente (Mr)
ENSAYOS PARA DETERMINAR LAS
PROPIEDADES MECÁNICAS
DE LOS SUELOS
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
El índice de california es una media de la resistencia
al esfuerzo cortante de un suelo, bajo condiciones de
densidad y humedad cuidadosamente controladas.
Su objeto es simular las condiciones de saturación a
las cuales van a estar sometidos los suelos como la
subrasante de una carretera, obteniendo de esta
forma las condiciones más críticas a las que va a
estar sometido el suelo por acción de cargas
vehiculares.
a) VALOR SOPORTE CALIFORNIA (CBR):
ENSAYOS PARA DETERMINAR LAS
PROPIEDADES MECÁNICAS
DE LOS SUELOS
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
El equipo y procedimiento
para la realización de este
ensayo se describen en las
siguientes normas:
- CBR de campo ASTM D
4429.
- CBR de laboratorio ASTM D
1883, AASHTO T 193.
a) VALOR SOPORTE CALIFORNIA (CBR):
ENSAYOS PARA DETERMINAR LAS
PROPIEDADES MECÁNICAS
DE LOS SUELOS
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
Esta prueba es generalmente
aplicada para el diseño de
pavimentos rígidos, pero en la
actualidad también se lo usa
para pavimentos flexibles,
(AASHTO T 222).
Se lo utiliza para evaluar la
capacidad portante de las
subrasante, las bases y en
ocasiones los pavimentos
completos.
b) ENSAYO DE PLATO DE CARGA, VALOR K
ENSAYOS PARA DETERMINAR LAS
PROPIEDADES MECÁNICAS
DE LOS SUELOS
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
Donde:
K = Módulo de reacción del suelo
p = Presión aplicada al suelo.
∆ = Deformación producida en el suelo.
b) ENSAYO DE PLATO DE CARGA, VALOR K
ENSAYOS PARA DETERMINAR LAS
PROPIEDADES MECÁNICAS
DE LOS SUELOS
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
c) MÓDULO DE RESILIENCIA:
El objetivo de este ensayo es analizar las propiedades
que tienen los materiales de comportarse bajo cargas
dinámicas como las ruedas de tránsito, (AASHTO T 294).
Este ensayo no es destructivo de
la muestra ya que estos no fallan
durante el análisis. Dichas
muestras son de forma cilíndrica
y se colocan en una cámara
triaxial (figura 1.5), la cual
permite ejercer presiones de
confinamiento a la muestra.
ENSAYOS PARA DETERMINAR LAS
PROPIEDADES MECÁNICAS
DE LOS SUELOS
c) MÓDULO DE RESILIENCIA:
El módulo de resiliencia se define como el cociente
entre el esfuerzo desviador aplicado y la deformación
unitaria elástica en cada ciclo de carga.
Donde:
v = Esfuerzo vertical
3 = Presión de confinamiento
d = Esfuerzo desviador
axial = Deformación recuperable
ENSAYOS PARA DETERMINAR LAS
PROPIEDADES MECÁNICAS
DE LOS SUELOS
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
c) MÓDULO DE RESILIENCIA:
El comportamiento esfuerzo - deformación de un
suelo puede ser de dos tipos: resiliente y plástico.
Las deformaciones resilientes o elásticas son de
recuperación instantánea, y
Las deformaciones plásticas son aquellas que
permanecen en el pavimento después de cesar la
causa deformadora.
ENSAYOS PARA DETERMINAR LAS
PROPIEDADES MECÁNICAS
DE LOS SUELOS
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
c) MÓDULO DE RESILIENCIA:
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PROPIEDADES MECÁNICAS
DE LOS SUELOS
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
c) MÓDULO DE RESILIENCIA:
Durante pruebas de carga repetida se observa que
después de un cierto número de ciclos de carga, el
módulo llega a ser aproximadamente constante y la
respuesta del suelo puede asumirse como elástica.
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COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
c) MÓDULO DE RESILIENCIA:
Al módulo que permanece
constante se le llama
módulo de resiliencia
(Fig.1.6). Así entonces, el
concepto de módulo de
resiliencia está ligado
invariablemente a un
proceso de carga repetida.
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PROPIEDADES MECÁNICAS
DE LOS SUELOS
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
c) MÓDULO DE RESILIENCIA:
Cuando no sea posible efectuar los ensayos por no tener los
equipos de laboratorio, se acude a los ensayos tradicionales
de resistencia (CBR y plato de carga), utilizando las
siguientes correlaciones:
Euheukelon y Klomp, han encontrado una relación entre
el Mr medido en el campo y el CBR de laboratorio para
la misma densidad.
CBR ≤ 10
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PROPIEDADES MECÁNICAS
DE LOS SUELOS
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
RELACIONES ENTRE LAS DIVERSAS
MEDIDAS DE RESISTENCIA DE LOS
SUELOS DE SUBRASANTE
• Para facilitar el trabajo de los diseñadores y en vista de
que la mayoría de los laboratorios no poseen los
elementos necesarios para efectuar cualquier prueba
de resistencia, se han establecido relaciones empíricas
entre las diversas medidas de resistencia, las cuales se
muestran en la tabla 1.4
• Mediante estas relaciones es posible determinar el
valor aproximado de resistencia de un
suelo, expresado en términos de algún ensayo, en
función de otro calculado por medio de una prueba
diferente.
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y
CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
Clasificación Unificada
CH
OH
OL
MH
ML
CL
SM
SP
SC
GC
SW
GM
GP GW
Clasificación AASHTO
A-5
A-4
A-6
A-7-5, A-7-6
A-2-6, A-2-7
A-3
A-1-b
A-2-4, A-2-5
A-1-a
Módulo de reacción de la subrasante k (Kg/cm 3)
Valor Soporte (psi)
CBR (% )
Módulo de reacción de la subrasante k (Mpa/m 3)
Tabla 1.4: Correlación aproximada entre la clasificación de los
suelos y CBR:
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