ENSAYOS PAVIMENTOS

INFORME DE LABORATORIO DE PAVIMENTOS

ENSAYO DE GRANULOMETRIA PRESENTADO A:

INGENIERO EDWIN VALENCIA

PRESENTADO POR:

LIZ DENNY GRIMALDOS BARRERA JAVIER ALFONSO MORALES YESID CABEZAS CARLOS OBANDO

UNIVERSIDAD DE SANTANDER BUCARAMANGA, SEPTIEMBRE DE 2011

INTRODUCCIN El tamiz nm. 200 tiende a dificultar el paso de partculas de materiales muy finos, pues stas al agrumarse parecen tener dimetros mayores que los reales. Por esta razn, haremos uso del lavado por la malla nm. 200 que consiste en verter la totalidad de la muestra previamente seleccionada en dicho tamiz y adicionarle agua hasta que se advierta que sta sale clara, sin contener partculas. Esta agua tiende a lubricar los pequeos granos, evitndose as la formacin de grumos Los suelos de granos grueso y fino se distinguen mediante el tamizado del material por el tamiz N. 200 Los suelos gruesos corresponden a los retenidos en dicho tamiz y los fino a los que lo pasan, de esta manera se considera que un suelo es grueso si ms del 50% de las partculas del mismo son retenidas en el tamiz N. 200 y fino si mas del 50% de sus partculas son menores que dicho tamiz. Suelos gruesos: se dividen en gravas y arena, y se separan con el tamiz N. 4, de manera que un suelo pertenece al grupo de grava si ms del 50% retine el tamiz N. 4 y pertenecer al grupo arena en caso contrario. Suelos finos: los suelos finos se dividen en limos inorgnicos y arcillas inorgnicas y limos y arcillas orgnicas y cada uno se subdivide segn su lmite lquido, en dos grupos cuya frontera es el 50%. Si el lmite lquido del suelo es menor del 50% significa que es un suelo de baja compresibilidad. Si es mayor del 50% significa que es un suelo de alta compresibilidad. 1. D10: tamao mximo de las partculas que constituyan la porcin 10% ms finas del suelo. Recibe el nombre particular de dimetro efectivo. 2. D30: tamao mximo de las partculas que constituyen la porcin 30% ms fino del suelo. 3. D60: tamao mximo de las partculas que constituyen la porcin 60% ms fino del suelo El coeficiente de uniformidad, definido originalmente por Terzaghi y Peck, se utiliza para evaluar la uniformidad del tamao de las partculas de un suelo. Se expresa como la relacin entre D60 y D10

Puede ser que entre los puntos D60 y D10 el grafico tuviera algunas concavidades, por lo que conviene tener una medida intermedia que es lo que

se busca con el coeficiente de curvatura Cc, denominado as porque se est controlando la curvatura o rectitud del grafico en ese intervalo.

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Para Gravas (Cu) mayor de 4 (Cc) entre 1 y 3 Para Arena (Cu) mayor de 6 (Cc) entre 1 y 3

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Estos valores se toman en cuenta para identificar un suelo como bien gradada o mal gradada, se deben cumplir los dos parmetros para que se pueda clasificar como bien gradada o de lo contrario el suelo es clasificado como mal gradado.

OBJETIVO DEL ENSAYO Determinar la granulometra de los ridos de hasta 90 mm de su divisin y separacin con una serie de tamices en fracciones granulomtricas de tamao decreciente.

INSTRUMENTAL Y EQUIPOS -Juegos de tamices de ensayos 10,20,40,60,80,100,200,PASA 200) -Estufa ventilada a (110 + 5) C -Dispositivo de lavado (pila con decantador) -Balanza de precisin + 0.1 % de la masa de la muestra de ensayo -Bandejas de diferentes tamaos, cardas y brochas -Tamizadora (opcional) N ( 1 , 1, , 3/8, 4,

CARACTERISTICAS DE LAS MUESTRAS Este mtodo se aplica a ridos de origen natural o artificial, incluido los ridos ligeros, con una dimensin nominal de hasta 90 mm, excluyendo los fillers.

RESUMEN Para representar grficamente la distribucin de los tamaos de partculas que contiene una muestra de un material, se debe seguir un proceso de ensayo granulomtrico. El primer paso es la seleccin de la muestra que voy a utilizar, depende del tamao mximo de la partcula, la muestra se coloco en el suelo, se homogenizo, se hizo el cuarteo y se tomo la muestra de cada cuarto. Luego se determina su peso y se coloca en su totalidad (peso del material seco) en la malla ms gruesa en la batera de tamices, se tapa y se hace vibrar el conjunto de mallas por un tiempo de 5 minutos, se consigue que fragmentos del material se queden en los tamices dependiendo de su dimetro. Esta vibracin continuar hasta lograr que no quede en ninguna malla una partcula de dimetro menor a la de la abertura correspondiente. En cada tamiz, tendremos, pues, la cantidad de elementos cuyo tamao sea inmediatamente superior al del cedazo correspondiente. En el ensayo es necesaria la realizacin de una limpieza de las mallas con un cepillo metlico, Se pesa cada cedazo con una precisin de dcimas en gramo, registrndose el peso obtenido en cada tamiz. Luego se hallan los porcentajes retenidos en cada tamiz. Tericamente, la suma de los pesos retenidos en cada malla debe ser igual al peso inicial, pero sta se ve afectada por los factores de error. Consideraremos el trabajo aceptable cuando el error por exceso o defecto sea menor de 3%. Con este control de aceptacin del ensayo y con el error distribuido, la suma de los por cientos de material retenido debe resultar igual a 100%. Al hacer el grfico, se trabaja con el porcentaje que pasa por tamiz contra el dimetro de cada tamiz, Con slo observar las grficas podemos obtener una idea cualitativa del tipo de material, ya que los tramos horizontales tienden a representar caresta de tamaos y los tramos verticales, predominio de determinado dimetro de partculas. Por lo tanto, el material mejor gradado

sera aquel cuyo grfico granulomtrico fuera una lnea recta desde el lmite superior de la izquierda hasta el lmite inferior de la derecha.

El porcentaje retenido en cada muestra por el tamiz es calculado con la siguiente formula

El porcentaje que pasa por el tamiz en cada muestra es calculado de la siguiente manera.

INCERTIDUMBRE DE LA MEDICIN Incertidumbre de la medicin es un parmetro no negativo que caracteriza la dispersin de los valores atribuidos a una cantidad medida. La incertidumbre tiene una base probabilstica y refleja un conocimiento incompleto de la cantidad. Todas las medidas estn sujetas a incertidumbre y un valor medido slo se completa si se acompaa de una declaracin de la incertidumbre asociada. Incertidumbre fraccional es la incertidumbre de medicin dividido por el valor medido.

Etapas de la evaluacin de la incertidumbre:

Las principales etapas de evaluacin de la incertidumbre constituye la formulacin y el clculo, este ltimo consiste en la propagacin y resumir: 1. la definicin de la cantidad de salida Y (el mensurando), 2. identificacin de las cantidades de entrada en la que Y depende, 3. el desarrollo de un modelo de medicin relativas Y a las cantidades de entrada, y 4. sobre la base de los conocimientos disponibles, la asignacin de distribuciones de probabilidad - Gauss, rectangular, etc. - a las cantidades de entrada (o una distribucin de probabilidad conjunta de las cantidades de insumos que no son independientes).

La etapa consiste en el clculo de propagacin de las distribuciones de probabilidad para las cantidades de entrada a travs del modelo de medicin para obtener la distribucin de probabilidad para la cantidad de produccin de Y, y resumir utilizando esta distribucin para obtener

1. la expectativa de Y, y tomado como una estimacin de Y, 2. la desviacin estndar de Y son, en la incertidumbre tpica u (y) asociado con y, y 3. un intervalo de cobertura que contiene Y con una probabilidad de cobertura especificada.

La etapa de propagacin de la evaluacin de la incertidumbre que se conoce como la propagacin de las distribuciones, enfoques distintos para los que estn disponibles, incluyendo 1. el marco de la incertidumbre GUM, lo que constituye la aplicacin de la ley de propagacin de la incertidumbre, y la caracterizacin de la produccin por una cantidad Y de Gauss o distribucin-t, 2. mtodos analticos, en los que se utiliza el anlisis matemtico para obtener una forma algebraica para la distribucin de probabilidad de Y, y 3. un mtodo de Monte Carlo, en el que la funcin de distribucin de Y se establece una aproximacin numrica al hacer sorteos de las distribuciones de probabilidad para las cantidades de entrada, y la evaluacin del modelo a los valores resultantes. Para cualquier problema de incertidumbre en la evaluacin particular, el enfoque 1), 2) o 3) (o algn otro mtodo) se utiliza, 1) que normalmente se aproximan, 2) exacta, y 3) proporcionar una solucin con una precisin numrica que puede ser controlado.

CONCLUSIONES

El mtodo del Tamizado fue el elegido para clasificar las muestras, debido a la facilidad y sencillez con que se realiza.

Cuando se realizo la prueba de granulometra al tomar el peso retenido en cada tamiz, se dieron prdidas de material causados por pequeos accidentes o material que se queda en dicho tamiz o granos que se caen al pasar el material al recipiente para pesar.

Mediante los experimentos realizados dentro del laboratorio, pudimos observar que el suelo se divide en Fraccin Granular Gruesa y Fraccin Granular Fina.

RECOMENDACIONES

1. El material para las muestras de granulometra debe estar seco para evitar errores en la prueba. 2. Los tamices deben estar limpios y secos. 3. Tener cuidado con el manejo de la muestra, al pasarlo de un lugar al otro, asegurarnos de limpiar bien el tamiz con las brochas para evitar que quede material en el tamiz. 4. Se debe hacer el zarandeo del bloque de los tamices por lo menos 5 minutos para asegurarnos que el material pasa a los diferentes dimetros de tamices. 5. Se debe realizar el proceso de lavado en la prctica del laboratorio.

BIBLIOGRAFA

1. SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACIN DE SUELOS (SUCS) 2. www.arival.org/prontuario pdf/01_granulometria.pdf


ENSAYO DE LIMITES DE ATTEMBERT

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INTRODUCCIN

Para hacer las pruebas de lmites se tomara una muestra de arcilla. Cuando est tiene mucha agua podramos decir que es lquida pues la arcilla se escurre con la facilidad de una masa lquida, pero a medida que se evapora el agua que contiene, va hacindose un tanto plstica. Existe un momento en que la masa de arcilla pasa de estado lquido al estado plstico. Este lmite entre los dos estados lquido y plstico se halla representado por el contenido de humedad del suelo y se llama lmite lquido. Si el agua continua evaporndose, la arcilla perder plasticidad y llegar a secarse hasta adquirir una consistencia semislida. Este paso del estado plstico al semislido se le llama lmite plstico, su valor esta dado por el contenido de humedad que tiene la arcilla en tal estado lmite.

Lmite plstico (Lp), limite liquido (Ll) Lmite plstico: Cuando el suelo pasa de un estado plstico a un estado semislido y se rompe. El lmite plstico se mide en laboratorio mediante un procedimiento normalizado pero sencillo consistente en medir el contenido de humedad para el cual no es posible moldear un cilindro de suelo, con un dimetro de 3 mm. Para esto, se realiza una mezcla de agua y suelo, la cual se amasa entre los dedos o entre el dedo ndice y una superficie inerte (vidrio), hasta conseguir un cilindro de 3 mm de dimetro. Al llegar a este dimetro, se desarma el cilindro, y vuelve a amasarse hasta lograr nuevamente un cilindro de 3 mm. Esto se realiza consecutivamente hasta que no es posible obtener el cilindro de la dimensin deseada. Con ese contenido de humedad, el suelo se vuelve quebradizo (por prdida de humedad) o se vuelve pulverulento. Se mide el contenido de humedad, el cual corresponde al Lmite Plstico. Se recomienda realizar este procedimiento al menos 3 veces para disminuir los errores de interpretacin o medicin.

Para medir la plasticidad de las arcillas se han desarrollado varios criterios de los cuales se menciona el desarrollado por los lmites de Atterberg, el cual dijo en primer lugar que la plasticidad no es una propiedad permanente de las arcillas, sino circunstancial y dependiente de su contenido de agua. Una arcilla muy seca puede tener la consistencia de un ladrillo, con plasticidad nula, y esa misma, con gran contenido de agua, puede presentar las propiedades de un lodo semilquido o, inclusive, las de una suspensin lquida. Entre ambos extremos, existe un intervalo del contenido de agua en que la arcilla se comporta plsticamente. En segundo lugar, Atterberg hizo ver que la plasticidad de un suelo exige, para ser expresada en forma conveniente, la utilizacin de dos parmetros en lugar de uno.

Segn su contenido de agua en forma decreciente, un suelo susceptible de ser plstico puede estar en cualquiera de los siguientes estados de consistencia, definido por Atterberg:

1. Estado lquido, con las propiedades y apariencias de una suspensin. 2. Estado Semilquido, con las propiedades de un fluido viscoso. 3. Estado Plstico, en que el suelo se comporta plsticamente.

4. Estado semislido, en el que el suelo tiene la apariencia de un slido, pero an disminuye de volumen al estar sujeto a secado.

Lmite lquido: Es el contenido de humedad por debajo del cual el suelo se comporta como un material plstico. A este nivel de contenido de humedad el suelo est en el vrtice de cambiar su comportamiento al de un fluido viscoso. Es decir es cuando el suelo pasa de un estado semilquido a un estado plstico y puede moldearse. Para la determinacin de este lmite se utiliza la cuchara de Casagrande.

DETERMINACION DEL LMITE LQUIDO

OBJETIVO: Hallar el contenido de humedad expresado en % por debajo del cual un suelo se comporta como un material plstico. ALCANCE: Se aplicara cuando se requiera conocer las caractersticas de la plasticidad de un material = que su ndice de plasticidad. EQUIPOS UTILIZADOS -Tamiz -Esptula -Cazuela Casa Grande -Balanza con sensibilidad de 0.01 gr -Horno con control de temperatura y capacidad de mantener una temperatura constante de 110C. -Ranurador -Macerador -Capsula de porcelana -Recipientes varios

DESARROLLO DEL LABORATORIO Se debe ajustar la altura de la cada de la cazuela, que debe ser de 0.1 cm, para la cual se gira la manivela de la cazuela hasta que alcance su mxima altura y luego se coloca el mango del ranurador debajo de la cazuela, el cual tiene una seccin cuadrada de 1.0 * 1.0 cm, si esta altura no coincide con la del ranurador, se ajusta con los tornillos ubicados en la parte frontal de la cazuela de Casa Grande. Se prepara la muestra del material a ensear, pulverizando el suelo con el macerador y tamizndolo por la malla o tamiz N 40, el material debe haberse secado previamente al aire, luego se toma una cantidad de material y se coloca en la capsula de porcelana para ser mezclado con una determinada cantidad de agua al criterio del laboratorista, para humedecer la muestra y as obtener una pasta fcil de moldear. Habiendo obtenido la consistencia antes mencionada se coloca una muestra en la cazuela, se extiende con la esptula de tal manera que se logre un espesor de 1cm aproximadamente en la parte ms profunda de la cazuela, esta altura se mide con la parte fina del ranurador , el cual presenta una seccin triangular. Luego se enrasa la superficie de la muestra con la esptula y con el mismo ranurador se hace una incisin en sentido vertical a lo largo de la cazuela, el material debe quedar separado en 2 partes relativamente iguales. Se procede a girar la manivela, a razn de dos vueltas por segundo, hasta que el efecto de impacto produzca en el suelo un cerramiento de 13 mm aproximadamente, momento en el cual se considera que el material tiene una humedad especfica para un nmero de golpes determinados. Se toma una muestra para determinar el % de humedad y se registra el numero de golpes, el suelo restante se incorpora a la capsula de porcelana con el fin de agregar agua al suelo, para continuar el ensayo. El lmite lquido se encuentra cuando con determinada humedad del suelo, hay que dar 25 golpes a la cazuela de Casagrande para cumplir con el valor de cerramiento exigido, ante la dificultad de obtener este valor de una manera precisa, a norma permite ejecutar 4 puntos con diferentes humedades, cumpliendo los siguientes rangos de nmeros de golpes.

-Dos muestras por debajo de 25 golpes. -Dos muestras por encima de 25 golpes Se registran los datos obtenidos en la hoja de clculo as: N de golpes Vs % de humedad En el procedimiento se debe sujetar fuertemente la cazuela sin permitir que el material se desborde. Se grafican los datos obtenidos en las tres muestras con la cazuela de Casagrande y se toma como contenido de humedad a la interseccin de la curva de flujo a los 25 golpes. Frmula para calcular contenido de humedad W = contenido de humedad. m1 = masa del recipiente y la muestra hmeda. m2 = masa del recipiente y la muestra seca. m3 = masa del recipiente.

DETERMINACION DEL LIMITE PLASTICO

OBJETIVO: Hallar el contenido de humedad de un suelo expresado en % por debajo del cual se comporta como solido. ALCANCE: Se aplicara este procedimiento cuando se requiera determinar la clasificacin de la muestra analizada (clasificacin unificada de suelos) Se aplica cuando se requiere conocer las caractersticas de plasticidad de un material, al = que su ndice de plasticidad.

EQUIPOS UTILIZADOS -Esptulas -Balanza de sensibilidad de 0,01 gramo -Tamiz N 40 -Horno con control de temperatura y capacidad de mantener una temperatura constante de 110 + 5 C -Recipientes varios Superficie lisa para amasado y enrollamiento

DESARROLLO DEL LABORATORIO El ensayo se realiza con la fraccin de arcilla que pasa por el tamiz N. 4. La muestra de este ensayo se prepara de la misma manera que la del lmite liquido incluso puede usarse la misma muestra que se uso en el ensayo de limite liquido. Con un contenido de humedad algo superior al lmite plstico. Con esta humedad ser posible formar fcilmente una bola con la arcilla sin que se resquebraje. Se toma una porcin de suelo hmedo, se forma una bola con parte de este material y se hace presin con la mano sobre la superficie de la masa, buscando enrollarla hasta formar un cilindro de dimetro aproximadamente de 3 mm, este proceso se realiza hasta que el rodillo presente fisuras transversales. La porcin de suelo, as obtenida, se coloca en un recipiente el material y se contina el proceso hasta obtener una muestra de al menos 5 gr. A continuacin, se determina la humedad de la muestra. Se repite la operacin con la otra mitad de la muestra.

El contenido de humedad que tiene el suelo en ese momento es el lmite plstico. Se hace la prueba ms de una vez para sacar un valor promedio y as tener un valor ms preciso del suelo analizado. Se realiza la prueba dos veces.

Formula ndice plstico

CONCLUSIONES

El ensayo se hace para efectos de determinar la naturaleza de un material o suelo como control de las capas superficiales del suelo en donde se desea hacer una obra ingenieril.

El ensayo permite la clasificacin del suelo desde el punto de vista de su plasticidad es decir, su comportamiento funcional determinado por la cantidad de arcilla que contiene.

El resultado, media de las humedades de los dos limites hallados se expresa en porcentaje de humedad, con una cifra decimal.

El procedimiento nos ayuda a determinar la consistencia del suelo para cerrar la ranura que se crea.

RECOMENDACIONES

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Segn la norma la muestra mnima de material para proceder a su ensayo se establece en 2,5 kg y para efectos del laboratorio se tomo un poco ms de 500 gramos. Se debe tener cuidado con el manejo del material tamizado, este material no debe ser mezclado con otro tipo de agentes ajenos a la muestra tomada del suelo. Las exigencias normativas vienen especificadas por el valor del ndice de plasticidad y a menudo son ligadas a los valores del lmite lquido Se debe considerar el nivel de agua con el que se hidrata la muestra. Si el suelo presenta caractersticas de plasticidad bien definidas, se amasa el suelo con un contenido de humedad que satisfaga las condiciones establecidas en el ensayo de limite plstico y se ejecuta este, luego se agrega ms agua a la pasta restante en la capsula y se realiza el ensayo de limite liquido. Si el suelo tiene poca plasticidad se realiza primero el ensayo de lmite lquido y de inmediato con la pasta restante se realiza el ensayo de lmite plstico. Si el suelo no tiene plasticidad pero si limite liquido, se determina este y se indica este IP = 0 este caso se presenta cuando al intentar formar la barrita cilndrica esta se rompe antes de alcanzar los 3 mm de dimetro. Si el suelo no tiene plasticidad, ni tampoco puede determinarse el valor de lmite lquido, se indica entonces sin lmite liquido, NP.

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BIBLIOGRAFIA

-www.ing.unne.edu.ar/pub/geotecnia

-Gua para el fortalecimiento del proceso de la enseanza aprendizaje en pavimentos


ENSAYO DE PROCTOR

PRESENTADO A:


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INTRODUCCION

Por medio de este ensayo se pretende obtener un dato terico de la relacin entre la humedad y el peso unitario de los suelos compactados en un molde la cual ayudar a obtener en un futuro un grado de compactacin siendo est relacionada con lo anteriormente dicho respecto al terreno Para la realizacin de este ensayo se utiliz material base granular B-200, el cual posee propiedades que lo hacen ptimo en la construccin de vas o edificaciones, por su alta resistencia al corte cuando es sometido a esfuerzos de compresin. Estas propiedades se hacen mucho ms efectivas, en el caso de la compactacin del material. Este ensayo trata de simular las condiciones a las que el material est sometido en la vida real, bajo una carga esttica y el desarrollo de estos clculos provee informacin valiosa para que el ingeniero disponga cuales son las condiciones ideales de compactacin del material y cual su humedad optima.

OBJETIVOS

Se determinar la relacin entre la humedad y el peso unitario de los suelos compactados en un molde de un tamao dado con un martillo de 2.5 kg (5.5 lb.) que cae desde una altura de 305 mm (12"). Este mtodo de ensayo se emplea para la determinacin rpida del peso unitario mximo y de la humedad ptima de una muestra de suelo empleando una familia de curvas y un punto. El ndice que se obtiene, se utiliza para evaluar la capacidad de soporte de los suelos de subrazante y de las capas de base, subbase y de afirmado.

MARCO TEORICO

El trmino compactacin se utiliza en la descripcin del proceso de densificacin de un material mediante medios mecnicos. El incremento de la densidad se obtiene por medio de la disminucin de la cantidad de aire que se encuentra en los espacios vacos que se encuentra en el material, manteniendo el contenido de humedad relativamente constante. En la vida real, la compactacin se realiza sobre materiales que sern utilizados para relleno en la construccin de terraplenes, pero tambin puede ser empleado el material in situ en proyectos de mejoramiento del terreno.

El principal objetivo de la compactacin es mejorar las propiedades ingenieriles del material en algunos aspectos:

Aumentar la resistencia al corte, y por consiguiente, mejorar la estabilidad, de terraplenes y la capacidad de carga de cimentaciones y pavimentos. Disminuir la compresibilidad asentamientos. y, por consiguiente, reducir los

Disminuir la relacin de vacos y, por consiguiente, reducir la permeabilidad.

Reducir el potencial de expansin, contraccin o expansin por congelamiento. Para medir el grado de compactacin de material de un suelo o un relleno se debe establecer la densidad seca del material. En la obtencin de la densidad seca se debe tener en cuenta los parmetros de la energa utilizada durante la compactacin y tambin depende del contenido de humedad durante el mismo. Las relaciones entre la humedad seca, el contenido de humedad y la energa de compactacin se obtienen a partir de ensayos de compactacin en laboratorio. La compactacin en laboratorio consiste en compactar una muestra que corresponda a la masa de suelo que se desea compactar, con la humedad calculada y en un molde cilndrico de volumen conocido y con una energa de compactacin especificada. En la actualidad se presentan deferentes tipos de ensayos los cuales determinan el grado de compactacin del material, entre otros se pueden encontrar los ensayos de: Mtodo del martillo de 2.5 Kg, mtodo del martillo de 4.5 Kg, Proctor (estndar), Proctor modificado y el mtodo del martillo vibratorio. Los primeros cuatro estn basados en la compactacin dinmica creada por el impacto de un martillo metlico de una masa especfica que se deja caer libremente desde una altura determinada, el suelo se compacta en un nmero de capas iguales y cada capa recibe el mismo nmero de golpes. La compactacin en el quinto ensayo est basado en la combinacin de presin esttica y la vibracin. El suelo se compacta en tres capas iguales presionado fuertemente hacia abajo el compactador vibratorio durante 60 segundos en cada capa. Los resultados obtenidos a partir del ensayo proporcionan una curva, en la cual el pico ms alto dicta el contenido de humedad ptima a la cual el suelo llega a la densidad seca mxima. Por medio de los ensayos s a podido determinar que por lo general la compactacin es ms eficaz en los materiales bien gradados que contienen una cantidad de finos que en los materiales de gradacin uniforme que carecen de finos.

MATERIALES

MOLDE DE COMPACTACIN: Los moldes debern ser cilndricos de paredes slidas fabricados con metal y con las dimensiones y capacidades mostradas ms adelante. Debern tener un conjunto de collar ajustable aproximadamente de 60 mm (2 3/8") de altura, que permita la preparacin de muestras compactadas de mezclas de suelo con agua de la altura y volumen deseado. El conjunto de molde y collar debern estar construidos de tal manera que puedan ajustarse libremente a una placa hecha del mismo material

MARTILLO DE COMPACTACIN: Un martillo metlico que tenga una cara plana circular de 50.8 0.127 mm (2 0.005") de dimetro, una tolerancia por el uso de 0.13 mm (0.005") que pese 2.495 0.009 kg (5.50 0.02 lb.). El martillo deber estar provisto de una gua apropiada que controle la altura de la cada del golpe desde una altura libre de 304.8 1.524 mm (12.0 0.06" 1/16") por encima de la altura del suelo. La gua deber tener al menos 4 agujeros de ventilacin, no menores de 9.5 mm (3/8") de dimetro espaciados aproximadamente a 90 y 19 mm (3/4") de cada extremo, y deber tener suficiente luz libre, de tal manera que la cada del martillo y la cabeza no tengan restricciones.

Horno de rotacin 110 grados centgrados +/- 5 grados centgrados .Sirve para secar el material. Balanza con error de 1 gr.

Sirve para pesar el material y diferentes tipos de recipientes.

Recipientes

Es all donde se deposita el material a analizar

Tamices

Serie de tamices de malla cuadrada para realizar la clasificacin No 4.

PROCEDIMIENTO -Se trabaja con el material completamente seco, si esta muestra se encuentra hmeda, se procede a colocarla en el horno por un tiempo de 24 horas para quitarle la humedad y trabajar con el material totalmente seco. -Establecer molde estndar, se procede a medir el dimetro del molde y la altura del molde. -Definir como realizar el proceso de compactacin, este proceso se realizo con un martillo estndar o proctor de peso 10 lb, y una altura de cada de 45 cm. -Se pesan 6000gr de material con el fin de llenar el molde. - Se homogeniza la muestra para ello se le adiciono agua al material, para proceder a mezclarlo. Al molde se le debe adicionar 5 capas a lo alto del molde y cada capa ser compactada por 56 golpes. -Una vez lleno el molde se procede a soltar el collar y se enrasa el material para luego pesarlo. - Se procede a sacar el material del molde y a disgregarlo, se aplica sobre este un % de agua y se repite el proceso anterior, este sera la muestra N 2, finalmente se hace la muestra N 3, sacando el material del molde y disgregndolo, se aplica otro % de agua y repetir nuevamente el proceso. -Finalmente se procede a calcular y a graficar la relacin humedad-densidad. CALCULOS -Se calculan las humedades de acuerdo a la formula: W = w agua * 100 W solido -Se calcula el peso especifico hmedo de acuerdo a la formula Y = W hmedo/ V molde

CONCLUSIONES -Al aumentar la humedad de moldeo de la muestra, el peso especfico seco aumenta hasta un mximo disminuyendo despus. -El peso especfico y el contenido de humedad para el mximo de la curva se denominan respectivamente peso especfico seco mximo y humedad ptima -La relacin humedad-peso especfico para un suelo determinado depende del grado y tipo de compactacin -Los suelos granulares no responden a las variaciones en la humedad y en la energa de compactacin en la forma que lo hacen los suelos de grano fino. En los suelos sin cohesin para humedades bajas se obtienen pesos especficos muy bajos, debido a que las fuerzas capilares se oponen a la reorganizacin de los granos de arena. -Aumentando la energa de compactacin y con una humedad dada se consigue que las partculas que forman la estructura de un suelo se reorganicen de una forma ms ordenada y con una distribucin aproximadamente paralela.

RECOMENDACIONES

-El ensayo se debe realizar con material seco.

-Evitar la prdida de material cuando se est realizando la mezcla u homogenizacin, para que alcance el material en el llenado del molde durante todo el ensayo.

-Obtener mnimo 3 o 4 puntos en el ensayo para que pueda mostrar la curva y el punto donde se genera el cambio de pendiente.

BIBLOGRAFIA

-www.construmatica.com/construpedia/ensayo_ de _suelos

-www.rincondelvago.com/ensayo _de_proctor estndar_ y modificado.htm


ENSAYO DE CBR

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INTRODUCCION

En el laboratorio se realiz el ensayo de CBR el cual consiste en hallar las caractersticas de resistencia y deformacin de un suelo, este procedimiento se realiza para evaluar el material de la sub rasante la cual va en relacin con el comportamiento del pavimento. Primero se satura la muestra de material para simular las condiciones ms desfavorables de drenaje y expansividad sometiendo la muestra a presin igual a la que producir el futuro pavimento. El valor del CBR es la relacin expresada en el porcentaje entre la carga real aplicada y la que se requiere para producir las deformaciones de un material.

OBJETIVOS

Determinar en condiciones definidas de humedad ptima (segn ensayo de proctor modificado), un ndice de resistencia de los suelos denominado valor de la relacin de soporte, conocido como CBR (California Bearing Ratio).

Aprender hallar el valor del CBR, es la relacin que existe entre el porcentaje entre la carga real aplicada y la que se requiere para producir la misma deformacin.

Analizar los datos al momento de fallar un CBR.

Observar las cualidades que debe tener el suelo para poder realizar el laboratorio adecuadamente.

Aplicar los conocimientos tericos para el anlisis de datos.

Conocer la importancia de la compactacin del material sub rasante en cualquier obra.

MARCO TEORICO

Segn la norma Invias I.N.V.E-148-07, esta norma describe el procedimiento de ensayo para la determinacin de un ndice de resistencia de los suelos denominado relacin de soporte de California, conocido como CBR, este mtodo de ensayo est proyectado, aunque no limitado, para la evaluacin de la resistencia de materiales cohesivos que contengan tamaos mximos de partculas de menos de 19 mm (3/4).Este mtodo de prueba se emplea para evaluar la resistencia potencial de materiales de sub-rasante, sub-base y base. El valor de CBR obtenido en esta prueba forma parte integral de varios mtodos de diseo de pavimentos flexibles. Los ensayos de CBR se hacen casi siempre sobre muestras ya compactadas al contenido de humedad ptimo para el suelo determinado utilizando el ensayo de compactacin estndar o modificado. Es decir es el valor que se utiliza para establecer una relacin entre el comportamiento de los suelos, principalmente con fines de utilizacin como base y sub rasante bajo pavimentos de carreteras y aeropistas. CBR Es la relacin de la carga unitaria (por pulgada cuadrada) la cual es necesaria para lograr una cierta profundidad de penetracin dentro de la muestra de suelo compactada a un contenido de humedad y densidad dadas con respecto a la carga unitaria patrn requerida para obtener la misma profundidad de penetracin en una muestra estndar de material triturado. En forma de ecuacin se expresa: CBR = (C.U.E./C.U.P.)*100 C.U.E.= Carga unitaria del ensayo C.U.P.= Carga unitaria patrn

MATERIALES

-Material a compactar -Recipiente para medir la humedad optima -Molde metlico cilndrico -Disco espaciador -Pistn metlico -Balanza -Trpode con deformimetro -Pesos de sobrecarga -Dispositivo para medir la expansin -Pistn de penetracin -Dispositivo de carga -Recipientes para contenido de humedad

PROCEDIMIENTO -Se mide en un recipiente la humedad ptima anteriormente calculada en el ensayo de proctor, con el fin de humedecer el material y mezclarlo para posteriormente agregar el material al recipiente y proceder a compactar el material. -Tomar el peso de los moldes. -Medir la distancia desde la base hasta el disco espaciador. -Se compactan tres muestras para que sus densidades sean desde el 95% o ms baja, hasta el 100% o ms alta que la densidad seca mxima determinada. -Se hace el empalme del molde metlico cilndrico. -Se inserta el disco espaciador y se coloca un papel filtro en la parte superior. -Se compacta la muestra previamente preparada en el molde cilndrico dividiendo la muestra en 5 capas, cada capa ser compactada con 56, 25 y 12 golpes.

-Quitar el collar y enrasar el suelo compactado en la parte superior del mismo. -Quitar el disco espaciador y colocar un papel filtro en el plato base perforado e invertir el molde, luego se coloca nuevamente el collar. -Pesar el molde con la muestra. -Colocar sobre la superficie de la muestra en el molde la placa perforadora con vstago y sobre esta los pesos suficientes para generar una sobrecarga equivalente a la originada por las capas de materiales que van sobre el material que se est probando. -Colocar el trpode con deformimetro en el molde y se procede a sumergir el molde en agua y dejarlo en ceros. -Sumergir el molde en agua y registrar las lecturas del deformimetro cada 24 horas, durante 3 das. -Se calcula la expansin de la muestra mediante la siguiente frmula: Aumento %= Cambio de longitud (mm) *100 127(mm) -Se realiza un drenaje a las muestras sacndole el agua y dejndola escurrir durante 15 minutos. -Se retiran los pesos de sobrecarga. -Se coloca uno de los moldes sobre el soporte de carga de la mquina de ensayo y se ajusta de manera que el pistn de la maquina quede centrado con la maquina. -Elevar el gato de la mquina de ensayo hasta que el pistn quede aplicando una carga de 28 k. -Se colocan los diales en ceros. -Se comienzan aplicar fuerzas con el dispositivo de carga con una velocidad de penetracin inicial de 0,005 pulgadas/min y se toman los valores correspondientes del dial superior. -Una vez aplicada la primera fuerza, se sigui tomando seguidamente a 0,25 pul/min, 0,50 pul/min, 0,75 pul/min, 1 pul/min, 1,50 pul/min, 2 pul/min, 2,50 pul/min, 3 pul/min, 4 pul/min, y 5pul/min, en las 3 muestras. -Realizar los clculo

CALCULOS TEORICOS

HUMEDAD DE COMPACTACION: El tanto % de agua que hay que aadir al suelo con su humedad natural para que alcance la humedad prefijada. % de agua a aadir: ((H-h) / (100+h)) * 100 H= Humedad prefijada h= Humedad natural DENSIDAD O PESO UNITARIO: Se calcula a partir del peso del suelo y de su humedad, de acuerdo al ensayo VGI-FL-03 proctor modificado, para obtener la densidad mxima y la humedad optima. PRESION DE PENETRACION: Se calcula la presin aplicada por el penetrometro y se dibuja la curva para obtener las presiones reales de penetracin a partir de los datos de prueba; el punto cero de la curva se ajusta para corregir las irregularidades de la superficie, que afecta la forma inicial de la curva. La presin aplicad = Carga leda * constante del anillo. La constante del anillo se obtiene de la tabla de calibracin del anillo. Valor de la relacin de soporte (ndice resistente CBR), al tanto por ciento de la presin ejercida por el pistn sobre el suelo, para una presin determinada, en relacin con la presin correspondiente a la misma penetracin en una muestra patrn. Las caractersticas de la muestra patrn son las siguientes: Penetracin mm 2.54 5.08 pulgadas 0.1 0.2 MN/m2 6.90 10.35 Presin Kgf/cm2 70.31 105.46 Lb/pulg2 1.000 1.500

Para calcula el ndice CBR se procede como sigue: Se dibuja una curva que relacione las presiones (ordenadas) y las penetraciones (abscisas) y se observa si esta curva presenta un punto de inflexin. Si no presenta un punto de inflexin se toman los valores correspondientes a 2.54 y 5.08 mm (0.1 y 0.2) de penetracin. Si la curva presenta un punto de inflexin, la tangente en ese punto cortara el eje de

abscisas en otro punto (corregido), que se toma como nuevo origen para la determinacin de las presiones correspondientes a 2.54 y 5.08 mm. De la curva corregida se toman los valores de esfuerzo penetracin para los valores de 2.54 y 5.08 mm, se calculan los valores de relacin de soporte correspondientes, dividiendo los esfuerzos corregidos por los esfuerzos de referencia 6.9 Mpa. (1000 lb/pul2) y 10.3 Mpa (1500 lb/ pulg2) respectivamente y se multiplica por 100. GRAFICA: Se representa la carga respecto a la profundidad a al que ha penetrado el pistn dentro de la muestra. La grafica obtenida por lo general es una curva con el tramo inicial recto y el tramo final cncavo hacia abajo, cuando el tramo inicial no es recto se le corrige. En la grafica se observa los valores de la carga que soporta el suelo cuando el pistn se ha hundido y se expresa en (%), tomando como ndice de CBR el mayor de los porcentajes calculados. DATOS OBTENIDOS PULGADAS 0.005 0.025 0.050 0.075 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300 0.400 0.500 PULGADAS 0.005 0.025 0.050 0.075 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300 0.400 0.500 MILIMETROS 4 21 49 70 80 92 100 110 121 130 141 MILIMETROS 10 39 59 70 81 110 131 151 169 201 230

PULGADAS 0.005 0.025 0.050 0.075 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300 0.400 0.500

MILIMETROS 0 30 31 60 81 139 175 215 242 295 345

CONCLUSIONES

Despus de haber realizado el ensayo de CBR nos dimos cuenta de la necesidad que este tiene en el desarrollo de cualquier obra de ingeniera civil, ya que una adecuada compactacin del terreno nos brinda una estabilidad del mismo, proporcionando de esta forma un mayor tiempo de vida a cualquier obra, disminuyendo el riesgo para que esta colapse.

Comprendimos que este ensayo mide la resistencia al esfuerzo cortante de un suelo.

BIBLIOGRAFIA

Compactacin de suelos, diapositivas de la universidad catlica Valparaso

Determinacin de CBR INDICE DE SOPORTE DE CALIFORNIA, presentacin universidad tcnica particular de Loja.

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