PRÁCTICA DE LABORATORIO DE PAVIMENTOS # 1 ESTABILIDAD GRANULAR
Presentado por: Bas!o Restrepo Betan"r$ C$C$ 1%&'(&1)*) Ca+!o Arro,a-e Lopera$ C$C$ 1%&'(&%(.(
In/enera: Vanessa Senor Martes *:%%0 ):%% p+
OB3ETIVOS
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA ACULTAD DE MINAS INGENIERIA CIVIL 1.2%(211
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Determinar la distribución de los tamaños de las partículas de un par de muestras secas de agregado, por separación a través de tamices dispuestos sucesivamente de mayor a menor abertura
➢
Comparar mediante la gráfica granulométrica, q el material trabajado en el laboratorio se encuentren entre las especificaciones de distribución granulométrica que especifica la norma para construcción de pavimentos del valle de aburra.
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eali!ar una estabili!ación granulométrica, utili!ando como "erramienta el método gráfico.
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#nali!ar las características de dic"o material y determinar si son adecuadas para el diseño de una base o sub$base granular para un pavimento.
PROCEDIMIENTO %e trabajara con un par de muestras granulares, el material # conformado por partículas gruesas y el material & conformado por partículas finas '%abiéndose, que para el estudio de pavimentos la malla que separa finos de gruesos es la () *+. l primer paso a reali!ar, es pesar cada material y reali!ar la correspondiente granulometría "aciendo uso de los distintos tamices seg-n sea las características del material en el caso del material # se utili!aron los tamices de dimensiones /0, 1 20, 10, 30, 20, 4560 y n *, señalando que el material de fondo se añadió al material & por lo cual este fue pesado nuevamente, y para el material & se utili!aron los tamices de dimensiones n *, n 17, n *7, n /77. Dic"os tamices se disponen en orden descendente. 8uego para cada sección 'gruesa y fina+ se agita el material "asta que se logre una distribución en cada una de las mallas, luego se pesan el material retenido en cada tami!. l proceso anterior se reali!ó con la intención de recolectar datos para la elaboración de curvas granulométricas para el conjunto de ambos materiales y de esta forma "acer una comparación con las curvas granulométricas estandari!adas para bases y sub$bases granulares establecidas por la norma de construcción de carreteras en el valle de aburra. Dic"a norma ofrece curvas con límites superiores e inferiores por lo cual si todos los puntos de nuestra curva quedan entre los límites establecidos nuestro material será apto para ser utili!ado como base o sub base respectivamente. %i ocurre lo contario se recurrirá a utili!ar alg-n método de estabili!ación, en nuestro caso el método gráfico para estabili!ación granular y se determinará qué porcentaje de finos y gruesos "acen falta para estabili!ar la curva y de este modo conseguir q el material sea apto para los fines mencionados.
CALCULOS
8os datos obtenidos mediante la reali!ación del ensayo de laboratorio, se presentan a continuación9 :eso del material # 'grueso+; *<=4.* g :eso del martirial & 'fino+; /<74.4 g %e obtuvieron los siguientes resultados para la distribución en los tamices9 • •
MATERIAL A
TAMI PESO Z RETENIDO (g) 2" 0 1 1/2" 348,30 1" 605 3/4" 775 1/2" 1233,4 3/8" 896 n4 809,5 >abla 1 y /. :eso retenido material # y & %e presenta, el cálculo de los porcentajes de error, correspondientes a la cantidad de material perdido durante el tami!ado9 Porcentajes de error
material A
material B
w material w material después de tamizaje % error
4673,4
2603,3
4667,2
2602,3
0,13
0,04
>abla 4. :orcentajes de error MATERIAL B
TAMI PESO Z RETENIDO (g) n 10 844,8 n 40 1356,2 n 100 301,3 %e prosigue presentando las tablas n que muestran los rangos 200 48,6 fn! 51,4 Como puede observarse en ambos casos el porcentaje de error es mínimo, por lo cual podemos continuar con los cálculos satisfactoriamente.
correspondientes a la base y sub$base granular, que permite la norma para construcción de carreteras en el valle de aburra9
SUB-BASE GRANULAR
#$% #'*# + #-# +#-# & $$ -*' -*' 3. 76,12 100 100 2. 50,8 65 100 1. 25,4 45 75 3/8. 9,52 30 60 n4 4,76 25 50 n 10 2 20 40 n 200 0,074 3 15 >abla *. %ub$base granular BASE GRANULAR
#$% #'*# + #-# + #-# & $$ '#- '#- 1 1/2" 38,1 100 100 1" 25,4 77 94 3/4" 19,05 62 83 3/8" 9,52 43 66 n4 4,76 33 53 n 10 2 22 39 n 40 0,42 12 25 n 200 0,074 6 12 >abla ?. &ase granular Consecutivamente un análisis granulométrico del material # @ & nos daría como resultado la siguiente tabla9
MATERIAL TOTAL
#'*# + + #$%& $$ n%! n%! #-# 2" 50,8 0 0,0 100,0 1 1/2" 38,1 348,3 4,8 95,2 1" 25,4 605 8,3 86,9 3/4" 19,05 775 10,7 76,2 1/2" 12,7 1233,4 17,0 59,3 3/8" 9,52 896 12,3 46,9 n4 4,76 809,5 11,1 35,8 n 10 2 844,8 11,6 24,2 n 40 0,42 1356,2 18,7 5,5 n 100 0,15 301,3 4,1 1,4 n 200 0,074 48,6 0,7 0,7 fn! 51,4 0,7 0,0 >abla <. Aaterial total 8uego, nuestra curva granulométrica tendrá la siguiente forma9
Brafica 1. Curva granulométrica Comparando nuestra curva granulométrica, con las curvas de aceptación para la reali!ación de una base granulométrica especificada por la norma, se obtiene9
Brafica /. Comparación curva granulométrica, estándares para base Comparando nuestra curva granulométrica, con las curvas de aceptación para la reali!ación de una sub$base granulométrica especificada por la norma, se obtiene9
Brafica 4. Comparación curva granulométrica, estándares para sub$base Como se puede observar en las / graficas anteriores, nuestro material no se ajusta a las especificaciones dadas por la norma, por lo cual se debe proceder a reali!ar una estabili!ación granular, "aciendo uso del método grafico referenciado en el laboratorio. Después de reali!ar el proceso de estabili!ación granular para la base, siguiendo los estándares de la norma y utili!ando el método gráfico de estabili!ación, se obtienen los siguientes datos y la posterior gráfica9
#$%& 2" 1 1/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" n4 n 10 n 40 n 100 n 200 fn!
#'*# + + #-# $$ n%! n%! + #-# g%! 50,8 1298,4 22,8 77,2 100 38,1 395,6 7,0 70,2 98,5 25,4 689,4 12,1 58,1 96 19,05 531,9 9,4 48,7 93,5 12,7 785,9 13,8 34,9 89 9,52 419,7 7,4 27,5 85,5 4,76 368 6,5 21,1 82,5 2 557 9,8 11,3 18 0,42 411,2 7,2 4,0 4 0,15 301,3 4,1 0,1 1 0,074 215 3,8 0,3 0,5 15,3 0,3 0,0
>abla =. Datos material corregido
Brafica *. Comparación curva granulométrica corregida, estándares para base
ANALISIS DE RESULTADOS ✔
8a importancia que tiene el ajustar la granulometría de los materiales usados en el diseño de pavimentos, reside en que toda obra debe cumplir con unas normas 'en nuestro caso (#% o las (ormas de Construcción de :avimentos en el alle de #burrá+ y especificaciones usadas para garanti!ar calidades mínimas en la construcción, esto tiene implicaciones tanto económicos como logísticas a la "ora de reali!ar cualquier proyecto.
✔
Después de reali!ar el proceso de estabili!ación de la muestra, los resultados nos indican que para el caso de la base, el porcentaje de gruesos que debe usarse es del /=E del total de la muestra y el porcentaje de finos es =4E. # pesar de esto, no siempre el método de
estabili!ación granular es efica!, obsérvese que nuestro suelo no puede ser material de base ni "aciendo tal corrección, como se observa en la gráfica *. %in embargo, no es vago rescatar que el método da un indicio del factor económico del trabajo a reali!ar en nuestro caso "abría que invertir más en finos que en gruesos esta situación es positiva ya que los finos son más económicos. #demás una estabili!ación supone una mejor opción que la b-squeda de fuentes para conseguir otro material. ✔
Debe contarse con una muestra representativa adecuada ya que podría modelarse mal la situación del material disponible para utili!ar.
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n nuestro caso se debe buscar otra fuente de material o un material diferente para elaborar la base granular.
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Del buen desarrollo del trabajo depende la utilidad de la utili!ación del método un alto porcentaje de error nos "abría dejado insatisfec"os y se repetiría el ensayo para verificar que no puede estabili!arse el material para conformar la base granular, asumiendo así todas las consecuencias que esto implique 'pérdida de dinero y tiempo+.
ERROR ✔
%e puede cometer errores durante el proceso del tami!ado al perder material por un mal uso y al quedar fracciones de la muestra en las mallas. stos factores influyen en los pesos registrados.
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l mal estado de los tamices al tener agujeros más grandes de lo estipulado.
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Descalibración de la báscula usada para el pesaje del material.
BIBLIOGRAIA ✔
N$# ! n-*%n ! #%$n- n # ! A'*
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N$# INAS 213
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M :n-#, Afn- Ingn%;# ! #%$n- ## ##-
ENSA4O Después de reali!ar todos los procedimientos que conciernen a este ensayo de laboratorio, nos damos cuenta de la importancia que tiene una correcta reali!ación de los mismos, donde el laboratorista y el interventor deben ceñirse rígidamente a las normas estipuladas por los organismos de control de diseño de pavimentos, en nuestro caso referentes a la base y a la sub$ base granular de estos, ya sean las normas del (#%, las del manual de construcción de carreteras para el valle de aburra o la norma vigente y correspondiente para el lugar y el tipo de obra que estemos reali!ando. esaltando que la función del laboratorista es reali!ar correctamente los procedimientos y arrojar resultados de los mismos, los cuales deben ser anali!ados por el interventor de la obra, en aras de desarrollar un diseño efectivo para la ejecución de la misma. 8o anterior surge, de la necesidad que tiene el país de potenciali!ar su infraestructura vial, donde los sujetos delegados para llevar a cabo estas funciones, desvían sus miradas del beneficio p-blico al beneficio personal, llevando a cabo construcción de obras, pavimentos en nuestro caso con especificaciones técnicas desligadas totalmente de la normatividad, buscando de este modo una reducción en los gastos de operación y un aumento económico personal. Fui!á desconociendo que las normas, buscan reali!ar una labor ingenieril que cumplan con las necesidades para las cuales fue desarrollada, cumpliendo con las especificaciones de seguridad y
al más bajo precio. :or consiguiente, si estas normas son desconocidas, en nuestro caso en particular, la base o la sub$base granular no son diseñadas correctamente, pueden fallar en sus funciones básicas, acortando la vida -til del pavimento, encareciendo las labores de mantenimiento, coti!ando la circulación de los ve"ículos y poniendo en peligro la vida de los usuarios de la vía.
