UANCV VIII-B LABORATORIO DE DISEÑO DE PAVIMENTOS
I.
INTRODUCCIÓN Este ensayo trata de simular las condiciones a las que el material está sometido en la vida real, bajo una carga estática y el desarrollo de estos cálculos proveen información valiosa para que el ingeniero disponga cuales son las condiciones ideales de compactación del material y cual su humedad óptima. En cada una de las obras de construcción, es de gran importancia tener bien definidas las propiedades que tiene el suelo ya que este es la base sobre la cual se realizara el proyecto. Es importante obtener la curva de compactación, y por medio de esta una humedad optima, para lograr alcanzar el máximo grado de compactación. Las pruebas que se realizan en los laboratorios nos generan una idea muy cercana de la humedad optima de nuestro terreno, esto en el caso de que se realicen correctamente los procedimientos de obtención y preparación de la muestra con el objetivo de que se obtenga lo más representativa posible De conformidad a las normas establecidas, se desarrollaron el ensayo de PROCTOR, el cual se describe a continuación. Cada uno de los materiales utilizados, procedimientos y cálculos se especificarán por medio de los métodos explicados, tanto en la norma, como en las instrucciones teóricas de clase y los libros especializados en la materia.
II.
OBJETIVO Obtener la humedad optima con la que se debe compactar el suelo.
1.1. OBJETIVO GENERAL Determinar la humedad optima de compactación de un suelo, con la cual se alcanzara la máxima compacidad.
1.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS
Reconocer y utilizar correctamente los materiales y el equipo necesario para realizar el Ensayo Proctor Modificado. a notarlos en un registro ordenado de Obtener datos a partir de los ensayos y anotarlos acuerdo a un método establecido para evitar cometer errores u omitir información relevante. Procesar los datos obtenidos a través de formulaciones, tablas y gráficos, de manera que permitan sacar conclusiones sobre el ensayo realizado.
III.
MATERIALES Material granular de Cantera Taparachi.
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IV.
EQUIPOS
MOLDE DE COMPACTACIÓN: Los moldes deberán ser cilíndricos de paredes sólidas fabricados con metal y con las dimensiones y capacidades mostradas más adelante. Deberán tener un conjunto de collar ajustable aproximadamente de 60 mm (2 3/8”) de altura, que permita la preparación de muestras compactadas de mezclas de suelo con agua de la altura y volumen deseado. El conjunto de molde y collar deberán estar construidos de tal manera que puedan ajustarse libremente a una placa hecha del mismo material
MARTILLO DE COMPACTACIÓN: Un martillo metálico que tenga una cara plana circular de 50.8 ± 0.127 mm (2 ± 0.005") de diámetro, 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 deberá estar provisto de una guía apropiada que controle la altura de la caída del golpe desde una altura libre de 304.8 ± 1.524 mm (12.0 ± 0.06" ó 1/16") por encima de la altura del suelo. La guía deberá tener al menos 4 agujeros de ventilación, no menores de 9.5 mm (3/8") de diámetro espaciados aproximadamente a 90° y 19 mm (3/4") de cada extremo, y deberá tener suficiente luz libre, de tal manera que la caída del martillo y la cabeza no tengan restricciones.
HORNO
Horno de rotación 110 grados centígrados +/centígrados .Sirve para secar el material.
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grados
BALANZA
Sirve para pesar el material y diferentes tipos de recipientes.
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BANDEJAS
Es allí donde se deposita el material a analizar.
TAMICES
Serie de tamices de malla cuadrada para realizar la clasificación No 4
PROBETA GRADUADA
Material de que se utiliza para medir la cantidad de agua para saturar el suelo.
CAPSULAS Recipientes que sirve para poner muestra de suelo y llevar al horno para hallar contenido de humedad.
REGLA Una regla metálica, con aristas cortante de 25cm. De largo.
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V.
PROCEDIMIENTO
FOTO Nª001
PASO: DESCRIPCIÒN:
01
UNIDAD:
Primero: Tener Material seco previamente secada al sol. Segundo: Uniformizar material se aplicó el método C ya que el retenido en el tamiz 3/8 es mayor al 20%. Tercero: cuartear material
FOTO Nª002
PASO: DESCRIPCIÒN:
02
UNIDAD:
5947 Gr.
Pesar y registrar la masa del molde vacío sin collar.
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FOTO Nª003
PASO:
03
DESCRIPCIÒN:
UNIDAD:
2015
Determinar la capacidad volumétrica del molde.
DATOS: DATOS DEL MOLDE
Diámetro = 6”
Altura del molde = 11.6 cm
CALCULOS CALCULO DE VOLUMEN DE MOLDE:
∗ = ∗ ∗. = ∗. =
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FOTO Nª004
PASO: DESCRIPCIÒN:
04
UNIDAD:
ml.
Se hiso cinco ensayos con medidas diferentes de contenido de agua. Se colocó 5500 gr. De porción de suelo en bandejas, y con un contenido creciente de agua para la prueba (100ml, 200ml, 300ml, 400ml,500ml)
FOTO Nª005
PASO: DESCRIPCIÒN:
05
UNIDAD:
Colocar el molde con su collar sobre la placa base. Se empezó a compactar la primera muestra que es con 100ml de Agua en 5 capas, se coloca el pistón hasta que alcance la parte superior y se suelta permitiendo que tenga una caída libre de 30 cm. Y en forma de estrella con 56 golpes por cada capa. Esto lo realizamos para los Cinco ensayos.
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FOTO Nª006
PASO: DESCRIPCIÒN:
06
UNIDAD:
Sin el collar se enraza la muestra hasta el nivel superior del cilindro, se limpia exteriormente el cilindro y este mismo procedimiento para los cinco ensayos.
FOTO Nª007
PASO: DESCRIPCIÒN:
07
UNIDAD:
9992 gr.
Se pesa el molde más el suelo compactado Nº01 9992 gr. y esto así para los cinco ensayos.
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FOTO Nª008
PASO: DESCRIPCIÒN:
08
UNIDAD:
4045 gr.
Ahora podemos Hallar el Peso del material: Ensayo Nº 01 Peso del Material = (Peso del material + Molde cilíndrico) – Peso del Molde Cilíndrico
Peso del Molde Nº01 = 9992 gr. – 5947 gr = 4045 gr.
FOTO Nª009
PASO: DESCRIPCIÒN:
09
UNIDAD:
Se extrae muestra del fondo y de encima para poder promediarlo.
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FOTO Nª010
PASO: DESCRIPCIÒN:
10
UNIDAD:
ml.
Tamizamos por el Tamiz Nº04, un aproximado de 100 gr.
FOTO Nª011
PASO: DESCRIPCIÒN:
11
UNIDAD:
22.44 gr.
Rotulamos con el peso respectivo de cada Tara con su respectivo orden, Tara Nº02 22.44gr.
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FOTO Nª012
PASO: DESCRIPCIÒN:
12
UNIDAD:
209.46 gr.
Se procede a rellenar las taras en este ejemplo la tara Uno con su respectivo Rotulado donde identificamos el número de muestra y el peso del material. Peso Húmedo + Tara Nº01 = 209.46 gr.
FOTO Nª013
PASO: DESCRIPCIÒN:
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UNIDAD:
Las muestras se llevan al horno 24 horas. A una temperatura de 100 a 110 grados C.
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FOTO Nª014
PASO:
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DESCRIPCIÒN:
UNIDAD:
Luego transcurrido el tiempo de 24 horas se procede asu pesaje de las muestras. Peso Seco + tara Nº01 = 202.10 gr.
VI.
CALCULOS CALCULO DE PORCENTAJE DE HUMEDAD
%=(− )∗ Donde:
= % = = º %=(.−. . )∗=.
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CALCULO DE PESO VOLUMETRICO HUMEDO O DENSIDAD HUMEDA
− Ɣ=( ) = Donde:
Ɣ = è ù . = = = + . = º − Ɣ=( ) = =. Ɣ=( ) = CALCULO DE PERO VOLUMÈTRICO SECO O DENSIDAD SECA
Ɣ ) Ɣ=(+ Donde:
Ɣ= è . º Ɣ ) = . =. Ɣ=(+ + .
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TABLA DE DATOS OBTENIDOS EN LABORATORIO
Compactación Ensayo Nº Numero de capas Numero de golpes Volumen del Cilindro Peso del Molde Cilíndrico Peso del Material + Molde Cilíndrico Peso del Material Tara Nº. Peso Tara
1 5 56 2105 5947 9992
2 5 56 2105 5947 10198
3 5 56 2105 5947 10379
4 5 56 2105 5947 10567
4045
4251
4432
4620
01 21.73
02 22.44
03 22.14
04 22.42
5 5 56 2105 5947 10712 4765 05 22.20
Peso Seco + Tara
202.10
178.06
151.02
132.19
137.99
Peso Seco
180.37
155.66
128.88
109.77
115.79
Peso Húmedo + Tara
209.46
187.93
162.55
144.13
153.09
Peso Humedo
187.73
165.53
140.41
121.71
130.89
4.08
6.34
8.95
10.88
13.04
Peso Volumétrico Húmedo ( h)
1.92
2.02
2.11
2.20
2.26
Peso Volumétrico Seco (
1.85
1.90
1.94
1.98
2.00
10
12
% de Humedad
Ɣ Ɣ
GRAFICO
GRAFICO 2,02 2 1,98
DENSIDAD SECA (kg/m3)
1,96 1,94 1,92 1,9 1,88 1,86 1,84 0
2
4
6
8
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HUMEDAD (%)
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VII.
CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS •
•
•
•
El cambio de humedad en suelos sin cohesión puede requerir que se muestree la sección completa. el material está estratificado (o se encuentra más de un tipo de material), se seleccionará un espécimen promedio, o especímenes individuales, o ambos. Los especímenes deben ser identificados apropiadamente en formatos, en cuanto a su ubicación, o lo que ellos representen. Para prevenir la mezcla de especímenes y la obtención de resultados incorrectos, todos los contenedores, y tapas si se usan, deberían ser enumerados y deberían registrarse los números de los contenedores en los formatos de laboratorio. Los números de las tapas deberían ser consistentes con los de los contenedores para evitar confusiones. Se deberá tener especial cuidado al retirar la extensión del molde de modo de no despegar la última capa compactada. Los recipientes y sus tapas deben ser herméticos a fin de evitar pérdida de humedad de las muestras antes de la pesada inicial y para prevenir la absorción de humedad de la atmósfera después del secado y antes de la pesada final. Se usa un recipiente para cada determinación. Este ensayo trata de simular las condiciones a las que el material está sometido en la vida real, bajo una carga estática y el desarrollo de estos cálculos proveen información valiosa para que el ingeniero disponga cuales son las condiciones ideales de compactación del material y cual su humedad óptima.
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BIBLIOGRAFIA. http://www.monografias.com/trabajos55/agregados/agregados.shtml http://ingenieriacivilapuntes.blogspot.com/2009/05 http://apuntesingenierocivil.blogspot.com/2011_03_01_archive.html http://translate.google.com.pe/translate?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://rip.trb.org/brows e/dpr
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