Ensayo Equivalente de Arenas y Agregados Finos

UAP UN I VERSI VERSI DAD AL AS PERUANAS (F ACUL TAD DE I NGENI ERÍAS) AS) TRAB AJO D E CONTROL Y SUPERVI SUPERVI SI ÓN DE OBRAS

EXPEDIENTE TÉCNICO SANTA ROSA

PROFESOR :

ING.

ALUMNO

ELVIS ALBERTO PASACHE LÓPEZ

:

KATHERINE MENDOZA SALAS LUIS GASPAR SEDANO

CURSO

:

CONTROL Y SUPERVISIÓN DE OBRAS

SEMESTRE :

2013 – I I

CICLO

IX

:

Lima – Pachacamac

2013

DISE O MOD DISE MODER ERNO NO DE PAVIMENTOS

ENSAYO EQUIVALENTE 2012

ÍND I CE CAPÍTULO 1: ENSAYO ENSAYO E. DE ARENAS ARENAS Y AGREGADOS FINOS

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1.1 INTRODUCCIÓN…………………… INTRODUCCIÓN……………………………………………… ……………………………………………... …………………................ ................. .............................

3

CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO

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2.1 2.2 2.3 2.4 2.5

…

…

.…

4 4 5 6 6

OBJETIVOS……………………………………… OBJETIVOS……………… ………………………………………….... …………………................. ............... ........................ ............................................ .......................... ...... REGLAMENTOS…………………………………………………………………………………………. REGLAMENTOS…………………………………………………………………………………………. .…….. MUESTRA……………………………………………………………………………………………………….. SOLUCIÓN DE ENSAYO……………………………………………………………………………………..… PREPARACIÓN DE MUESTRAS…………………… MUESTRAS…………………………………………… ……………………………………………… …………………………….…… …….……

CAPÍTULO 3: PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO SPT

6

3.1 DATOS OBTENIDOS……………………………………………………………..……... OBTENIDOS……………………………………………………………..……... ................................... 3.2 CÁLCULOS……………………………………………………………………...……………………………... CÁLCULOS……………………………………………………………………...……………………………... ..

9 9

CAPÍTULO 4: CONCLUSIONES

…

CAPÍTULO 5: RECOMENDACION RECOMENDACIONES ES

… …

CAPÍTULO 6: BIBLIOGRAFÍA

ELVIS PASACHE LÓPEZ

DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

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. …

10

…

10

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CAPÍTULO 1


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ENSAYO EQUIVALENTE DE ARENAS Y AGREGADOS FINOS

1.1 INTRODUCCIÓN: La elaboración de este informe es en base al Ensayo Equivalente de Arenas y Agregados Finos para el curso de Diseño Moderno de Pavimentos Pavimentos del noveno ciclo, para la carrera de Ingeniería Ingeniería Civil de la facultad de Ingenierías de la Universidad Alas Peruanas. La composición de un suelo determina sus características y propiedades así como su comportamiento o su respuesta a esfuerzos. Es decir su comportamiento mecánico. El equivalente de arena va a determinar la porosidad y permeabilidad del suelo por lo que es importante saber su capacidad de infiltrar agua o su aireación. Los materiales granulares naturales, arenas y áridos, son ampliamente usados en la construcción civil pero muchas veces no existen controles y caracterizaciones Sistemáticas de las propiedades de la fracción fina de estos materiales, fracción que condiciona y limita su uso. La fracción fina de los materiales granulares y más en particular la fracción arcilla, es la principal responsable del comportamiento desfavorable en obras civiles. Son las causantes de roturas en obras de pequeño porte, ante la presencia de suelos expansivos y colapsables, así como del aumento de costos y disminución de resistencia en hormigones hidráulicos y mezclas asfálticas, y disminución del poder soporte de los materiales cuando son usados en bases y terraplenes de caminos. caminos. La prueba de equivalente de arena es una buena opción para contralar la cantidad y calidad de la fracción fina, necesaria para construir una buena construcción civil (vías). Este ensayo en particular es el tratado en el presente informe, donde se encuentra en forma detallada la manera en que se llevo a cabo y los resultados obtenidos. obtenidos .



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CAPÍTULO 2


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M ARCO TEÓRI CO

2.1 OBJETIVOS: OBJETIVO GENERAL:



Determinar el equivalente de arena de la fracción fina de materiales granulares necesarios para proyectos de ingeniería ingeniería vial.

OBJET I VOS ESPECÍFI COS: COS:

 





 

Estipular de forma clara como se calcula el ensayo de equivalente de arena de un suelo. Comprender de forma forma analítica analítica como se determina cada uno uno de los los resultados de del ensayo. Conocer los procedimientos de un ensayo de equivalente de arena y los equipos utilizados en la realización de este. Adquirir experiencia en cuando al manejo de los instrumentos utilizados, fundamental para la formación académica. Confirmar mediante este ensayo los conceptos teóricos explicados por el docente. Incrementar la habilidad manual, la seguridad y la confianza para efectuar el ensayo de equivalente de arena.

2.2 EQUIPO: Para el ensayo de determinación de equivalente de arena se usaron los siguientes equipos: 

Cilindro graduado de plástico: Con diámetro interior de 31.75 ± 0.381 mm (1¼±0.015") ( 1¼±0.015") y altura de 430.0 mm (17") aproximadamente, aproximadament e, graduado en espacios espa cios de 2.54 mm (0.1"), (0.1"), desde el fondo hasta una altura de 381mm (15").



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Ilustración 1: Cilindro graduado de plástico. La base del cilindro debe ser de plástico transparente de 102 x 102 x 12.7 mm bien asegurada al mismo. Tapón macizo: De caucho que ajuste en e n el cilindro. Tubo irrigador: De acero inoxidable, de cobre o de bronce, de 6.35 mm de diámetro exterior, y 0.89 mm de espesor, con longitud de 510 mm. Tubo flexible: (de plástico o caucho) De 4.7 mm (3/16") de diámetro y de1.20m de largo, aproximadamente, con una pinza que permita cortar el paso del líquido a través del mismo. Este tubo conecta el sifón con el tubo irrigador. Un botellón: De 3.785 litros (1 galón) de capacidad, destinado a contener la solución de cloruro de calcio; el tapón de este frasco lleva dos orificios, uno para el tubo del sifón y el otro para entrada de aire. El frasco se debe colocar a 915 ±25 mm (36 ±1” ±1 ”) de altura sobre la mesa de trabajo. Dispositivo para tomar lecturas: Un conjunto formado por un disco de asentamiento, una barra metálica y una sobrecarga cilíndrica. Este dispositivo está destinado a la toma de lecturas del nivel de arena y tendrá un peso total de 1 kg. La barra metálica tiene 457 mm (18") de longitud; en su extremo inferior lleva enroscado un disco metálico de cara inferior plana perpendicular al eje de la barra. Recipiente metálico: De diámetro 57 mm aproximadamente, con una capacidad de 85 ± 5 ml. Reloj o cronómetro: Para lecturas de minutos y segundos. Un agitador de operación manual, que sea capaz de producir un movimiento oscilatorio a razón de 100 ciclos completos en 45 ± 5 seg., con ayuda manual y un recorrido medio de 127 ± 5.08 mm. El dispositivo debe estar diseñado de manera de sostener el cilindro graduado en posición horizontal mientras se somete a un movimiento alternativo paralelo a su longitud. Una regla recta: o espátula, apropiadas para quitar el exceso de suelo del recipiente metálico. Un horno secador: Controlado termostáticamente, capaz de mantener una temperatura de 110 ±5 ºC. Tela partidora: o cuarteadora cuadrada de aproximadamente 600 mm de lado, elaborada con material no absorbente tal como plástico o hule. Manija opcional para tubo de irrigación: Una clavija de madera de 25 mm de diámetro para ayudar a empujar el tubo de irrigación irrigación dentro de materiales firmes. firmes.

2.3 MUESTRA: Inicialmente se preparará una solución “stock” con los materiales enumerados a continuación: 

Cloruro de calcio anhidro, 454 g (1.0 lb) de grado técnico.



Glicerina USP, 2050 g (1640 ml).



Formaldehido (solución a l 40% por volumen), 47 g (45 ml).



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2.4 SOLUCIÓN DE ENSAYO: La solución “stock” se preparará de la siguiente manera: disolver los 454 g de cloruro de calcio en 1.89 l (½ gal) de agua destilada. Se enfría y filtra con un papel plegado de filtración rápida. Añadir los 2050 g de glicerina y los 47 g de formaldehido a la solución filtrada, se mezcla bien y se diluye a 3.78 l (1 gal). Solución de trabajo de cloruro de calcio: La solución de trabajo de cloruro de calcio se prepara diluyendo en agua una medida del recipiente metálico (85 ± 5 ml) de solución Tipo (Stock) de cloruro de calcio hasta completar 3.78 l (1 gal.). Se debe usar agua destilada o desmineralizada para la preparación normal de la solución de trabajo. Sin embargo, si se ha determinado que el agua potable local es de tal pureza que no afecta los resultados de la prueba, se permite su uso en lugar de agua destilada o desmineralizada, excepto en caso de disputa. Soluciones de trabajo de más de 30 días de preparadas, deben ser descartadas.

2.5 PREPARACIÓN DE MUESTRAS: La prueba equivalente equivalente de arena se debe hacer con materiales de de agregado gradado que pasen el tamiz de 4.75 mm (No.4). Todos los terrones de suelo de grano fino se deben pulverizar para que pasen el tamiz de 4.75 mm y todos los finos adheridos a las partículas retenidas en dicho tamiz deben ser limpiados y añadidos al material que lo pasa. Cuartear una cantidad suficiente de la muestra original para producir algo más de cuatro (4) medidas del recipiente metálico de 85 ml, de material pasante del tamiz de 4.75 mm (No.4). Se debe emplear extremo cuidado para obtener una porción verdaderamente representativa de la muestra original. Se prepara el número deseado de muestras de prueba, empleando el siguiente método: Dividir o cuartear suficiente material de la porción que pasa el tamiz 4.75 mm (No.4) para llenar el recipiente metálico de 85 ml (3 oz), de manera que quede levemente redondeada por encima del borde. Durante el llenado del recipiente, se golpea el filo del fondo del recipiente en la mesa de trabajo o en cualquier otra superficie dura para causar la consolidación del material y permitir la colocación de la máxima cantidad en el recipiente. Se nivela el contenido del recipiente con una espátula o regla.

CAPÍTULO 3

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PROCEDIMIENTO

Para la realización de este e ste ensayo se siguieron los siguientes pasos: 

Se procede a alistar el cilindro graduado y la muestra.



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


Ilustración 2: Cilindro graduado y muestra. Se vierte un baja cantidad de 4 pulgadas de cloruro de calcio en el cilindro y se procede con ayuda del embudo a incorporar incorporar la arena.

Ilustración 3: Incorporación de muestra en cloruro de calcio. 

Se toma el tiempo de diez minutos de espera con el reloj o cronometró.



Pasado los diez minutos (periodo de humedecimiento), se procede a tapar el cilindro con el tapón de caucho. se toma el cilindro en forma horizontal y es agitado continuamente durante 30 segundos rápidamente con el fin de obtener 90 ciclos (un movimiento completo de vaivén) en este tiempo.

Ilustración 4: Agitación de la muestra. 

Terminados los 30 segundos se para el cilindro sobre la mesa y se retira el tapón.

Ilustración 5: Vista después de la agitación. ELVIS PASACHE LÓPEZ


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PROC PROCEDI EDI MI ENTO DE IRRIGACIÓN: IRRIGACIÓN:



Con el tubo flexible se le suministra cloruro desde el botellón a la muestra hasta llenarlo a una medida de 15” (pulgadas).

Ilustración 6: Adición de cloruro de calcio hasta 15”. 

Se retira el tubo flexible del cilindro y se dejan pasar veinte (20) minutos en reposo.



Al finalizar este tiempo se le da lectura a la parte superior que es considerada como lectura de arcilla de la muestra.

Ilustración 7: Lectura de arcilla. 

En seguida se introduce en el cilindro el dispositivo para tomar lecturas ejerciendo presión sobre la arena facilitando su leída.

Ilustración 8: Lectura de arena. ELVIS PASACHE LÓPEZ


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Terminados de obtener los respectivos datos se procede a desocupar el cilindro y realizar el respectivo aseo. 3.1 DATOS OBTENIDOS:



En la siguiente tabla se presentan los datos obtenidos durante el ensayo de equivalente de arena. Los tres resultados obtenidos se deben a la prueba que se hizo en cada cilindro plástico para obtener varios resultados y así poder realizar comparaciones y por consiguiente un análisis.

Tabla 1: Datos ensayo equivalente de arena de suelos y agregados finos. .

N° DE CILINDRO Lectura de arena Lectura de arcilla

1 68 mm 100 mm

2 70 mm 127 mm

3 68 mm 102 mm

3.2 CÁLCULOS: El equivalente de arena se calculará con aproximación de décima (0.1 %), así:

Equivalente de arena = (lectura arena/lectura arcilla) x 100 

MUESTRA 1:

Equivalente de arena = (68/100) x 100 OK Equivalente de arena = 68% 

MUESTRA 2:

Equivalente de arena = (70/127) x 100 Equivalente de arena = 55.12% = 56% 

MUESTRA 3:

Equivalente de arena = (68/102) x 100 OK Equivalente de arena = 66.67% = 67 * Como dos de los resultados de equivalente de arena dieron decimales se debe redondear esta cifra al número entero superior. Ahora se debe obtener el promedio de equivalente de arena de los tres resultados obtenidos :  Promedio:



 

El valor equivalente de arena para este ensayo es: 64



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En la siguiente tabla se presentan los resultados obtenidos de los cálculos.

Tabla 2: Resultados ensayo equivalente de arena. N° DE CILINDRO Equivalente de arena (decimal) Equivalente de arcilla (redondeado) Promedio

1 68 68

2 55.12 56 64

3 66.67 mm 67

Equivalentes de arena inferiores a 20 corresponden a áridos muy contaminados que, en general, no deben utilizarse en capas firmes. Sin embargo, valores del equivalente de arena superiores a 50 reflejan un grado de limpieza suficiente para la mayor parte de las aplicaciones. Los valores dados en las especificaciones sugieren que entre mayor sea el valor de equivalente de arena menor cantidad de finos posee el material y por de otra parte entre menor sea el valor de equivalente de arena mayor será el contenido de finos, por consiguiente los que posean el mayor valor de EA serán materiales que tendrán una mayor aplicación en obras civiles; pues proveen una mayor resistencia y no permiten la filtración de agua que en algunos casos es la causante del deterioro de las obras.

CAPÍTULO 4

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CONCLUSIONES 

Esta es una prueba determinante para saber si se puede usar un material en un pavimento, esta es una prueba sencilla y que no representa mayor problema en cuanto a equipo, ya que inclusive se puede realizar en campo ca mpo puesto que no requiere de maquinas o accesorios muy complicados. Únicamente se requiere de equipo o herramienta menor, y se puede realizar en menos de una hora.

CAPÍTULO 5

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RECOMENDACIONES 

En el cálculo de los valores de equivalente de arena en cada una de las cuatro muestras se obtuvieron valores con rangos de diferencia altos, esto se pudo deber a que las personas que realizaron el ensayo eran diferentes y en el e l paso en el cual se debía agitar la muestra de manera rápida, las cuatro personas pudieron haber variado el numero de oscilaciones dadas a las probetas durante los treinta segundos, y como se sabe este paso es uno de los que presenta mayor importancia en este ensayo

.

CAPÍTULO 6

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BI BL I OGR OGRAFÍ AFÍA A 

http://es.scribd.com/doc/62863021/3http://es.scribd.com/doc/62863021/3-Equivalente-de-Arena-I Equivalente-de-Arena-Informe nforme



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DISE O MOD DISE MODER ERNO NO DE PAVIMENTOS 


http://www.slideshare.net/UCGcertificacionv http://www.slideshare.net/UCGcertificacionvial/equivalenteial/equivalente-de-arena de-arena



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Ensayo Equivalente de Arenas y Agregados Finos

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