INFORME ENSAYO MODIFICADO DE COMPACTACIÓN INV E-142
YESID HUMBERTO MUÑOZ GONZÁLEZ CÓDIGO: 1101!2
LABORATORIO DE D E PAV PAVIMENTOS" CÓDIGO: 111114 GRUPO CIVIL
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULT FACULTAD DE INGENIER IN GENIER#A #A INGENIER#A CIVIL BOGOTÁ D"C 201"
2
#$%&'( )($(*+, Pág. Índice de figuras..............................................................................................................................4 Índice de tablas............................................................................................................................4 Objetivos.....................................................................................................................................5 Objetivo general......................................................................................................................5 Objetivos Específicos..............................................................................................................5 1.
Iportancia.......................................................................................................................!
2.
"so # aplicaciones............................................................................................................$
%.
&'todo de ensa#o.............................................................................................................$
4.
E(uipos utili)ados.............................................................................................................*
5.
+ondiciones abientales...................................................................................................*
!.
&uestras para ensa#o........................................................................................................,
$.
Procediiento reali)ado....................................................................................................,
*.
-iagraa de flujo............................................................................................................1
,.
+álculos...........................................................................................................................11 ,.1
densidad /0eda de cada subuestra 3................................................................11
,.2
-ensidad secad.......................................................................................................12
,.%
Peso unitario seco de cada subuestra ( γd ) ...........................................................12
,.4
3uedad de saturacin 6 sat..................................................................................12
1.
Infore............................................................................................................................1%
11.
7ibliografía.....................................................................................................................15
% 12.
+onclusiones...................................................................................................................15
4
#$%&'( %( &).*+/ Ilustracin 1. +urva de copactacin...........................................................................................14 Ilustracin 2. +urva de saturacin.................................................................................................14
5
#$%&'( %( +,+/ tabla 1. -atos /uedad ptia # peso seco á8io....................................................................12 tabla 2 +alculo I9:;E;142............................................................................................................1%
!
O(&3/ O(&3 )($(*+, Establecer la relacin entre la /uedad # la asa unitaria de los suelos copactados en un prototipo de cierto taa
O(&3/ E/5('6&'/ 3allar la curva de copactacin # deterinar la /uedad ptia # la asa unitaria seca á8ia. Entender la iportancia el uso # la aplicacin de /allar la /uedad ptia # la asa
•
unitaria seca á8ia de un suelo deterinado. Identificar los diferentes 'todos (ue propone la nora I.9.:.E 142 para el ensa#o
•
odificado de copactacin. +onocer las diferencias en los procediientos de los 'todos >= 7 # + de la nora. +onocer el e(uipo (ue se utili)ará en el laboratorio= sus especificaciones= # el uso (ue se
•
le dará durante la práctica. Identificar la diferencia con el 'todo noral de copactacin I.9.:.E 141.
•
1" I75*+$'&+ El porcentaje de /uedad en una uestra de suelo se entiende coo la cantidad de agua contenida en la isa= la iportancia de los resultados de este ensa#o radica en el coportaiento (ue tendrá el suelo a diferentes factores coo por ejeplo los cabios de
$ voluen #a (ue dependiendo del tipo de suelo los cabios de voluen serán leves o altos= la /uedad # la asa unitaria afectara directaente en la co/esin entre las partículas del suelo= es decir= si el suelo es relativaente seco se establecerá una co/esin olecular alta lo (ue /ará (ue el suelo tenga cierta estabilidad= cuando el suelo epie)a a /uedecerse el agua fora un película (ue lo (ue /ace es separar las partículas # por ende el suelo tendrá enos estabilidad. Otra iportancia es la estabilidad ecánica del suelo (ue indica el coportaiento (ue tendrá este al soeterlo a diferentes fuer)as (ue producen asentaientos= así= ediante la ejecucin de la practica la relacin de /uedad # asa unitaria seca puede dar un factor (ue indi(ue coo ejorar la resistencia al corte # la copresibilidad.
2" U/ 8 +5,&'+'&$(/ ?os agregados (ue se usan coo relleno en las subbases # bases granulares en las obras de construccin de carreteras suelen ser copactados a cierto grado= @esto se /ace con el propsito de alcan)ar un coportaiento satisfactorio en t'rinos de su resistencia al corte= su copresibilidad # su pereabilidadA Berrano Cu)án= 215= el ensa#o de laboratorio I.9.:.E 141 proporciona un fundaento para deterinar el porcentaje de /uedad # copactacin necesaria para (ue el suelo bajo estudio alcance las propiedades ingenieriles re(ueridas para un pro#ecto vial deterinado.
!" M9% %( ($/+8" >l igual (ue la nora I.9.:.E 141 la nora I.9.:.E 142 ense
* de ensa#o en el 'todo 7 se reali)a el iso procediiento para la uestra= con la 0nica diferencia (ue para el 'todo > su utili)a el olde de 11.! # para el 'todo 7 se utili)a el olde de 152.4= para el 'todo 7 el peso de la uestra característica auenta 4 g en relacin al 'todo >= en estos dos 'todos se utili)a el tai) de 4.$5. Para el 'todo + se /ace pasar una uestra de aterial por el tai) de 1,.= igual (ue para el 'todo > # 7 la diferencia radica en el olde (ue se usara para el 'todo + es el de 11.! # para el 'todo - el de 152.4= otra diferencia (ue /a# en cada 'todo es la variacin del n0ero de golpes (ue varía dependiendo el olde. +oo en el ensa#o noral de copactacin el laboratorio se reali)ará con el 'todo + con un olde de diáetro 152.4 # aterial de suelo (ue pasa el tai) de 1,. %F4G.
4" E.&5/ .&,&;+%/ Be utili)arán oldes= un artillo de operacin anual # un artillo de operacin ecánica= un dispositivo para e8trusin de uestras= balan)as= /ornos= regla etálica= taices= ca)uelas para e)clado= espátulas # recipientes etálicos. Be utili)arán dos oldes= uno de 11.! con un diáetro interior de 11.! H .41 # una altura de 11!.4% H .12$= el segundo será un olde de 152.4 = con una capacidad de .2124 % # con un diáetro interior de 152.4 H.!!4 # una altura de 11!.4% H.1% .
?a 0nica diferencia respecto al ensa#o noral de copactacin es el peso del artillo (ue en este caso se necesitará un artillo de operacin anual etálico con una asa de 2.4,5 H ., g= (ue tenga una cara plana circular de diáetro de 5.* = el artillo deberá estar provisto de una guía apropiada (ue controle la altura de la caída del golpe desde una altura libre
, de %5.2 H 2 por encia de la altura del suelo tabi'n se necesitará uno de operacin ecánica (ue controle la altura de caída del golpe igual (ue el anterior.
<" C$%&'&$(/ +7&($+,(/ Jodo pro#ecto de construccin vial re(uiere de agregados p'treos los cuales por lo general deben encontrarse cerca de donde se va a ejecutar la obra= es por ello (ue las epresas (ue tienen canteras o ríos para la e8traccin de aterial deben /acer un estudio de ipacto abiental # estas copa<ías (ue /agan la e8plotacin de estos recursos deberán tener su respectiva licencia abiental la cual es esencial para la reali)acin de los pro#ectos viales. El objetivo el EI> estudio de ipacto abiental es garanti)ar la proteccin de la fauna # flora ad#acente al lugar de e8plotacin # la no containacin de los cauces de los ríos # (ue generen un ipacto directo a la poblacin cercana.
" M.(/*+/ 5+*+ ($/+8 @?a cantidad ínia de una uestra para un ensa#o copleto epleando los 'todos > o 7 es de unos 1! g= # para el 'todo + de 2,g. por lo tanto= la uestra de capo debería tener una asa /0eda de al enos= 2% g # 45 g= respectivaente. Be pueden re(uerir asas a#ores si la uestra contiene sobre taa
=" P*'(%&7&($ *(+,&;+% > continuacin= se describirá el procediendo del 'todo +K o o
Be /uecte la uestra /asta 4L por debajo del contenido ptio de /uedad. Be coloca la uestra copactándola en el olde de 152.4 en 5 capas iguales de espesor unifore= cada capa es copactada en 5! golpes dejando caer el artillo de una altura de %.5 c.
1 o
-urante la copactacin el olde deberá peranecer fire en un soporte o el suelo
o
fire. -espu's de la copactacin= se abre el olde= se recorta cuidadosaente el aterial
o
copactado (ue sobresalga en la parte superior del olde usando la regla etálica. Be pesa el olde con el suelo /0edo. se ultiplica la asa del suelo copactado # del olde= enos la asa del olde por
o
1!.44%= # esto corresponderá a la asa unitaria /0eda del suelo copactado. Posteriorente se saca la uestra copactada del olde # se corta verticalente a
o
trav's de su centro= # se toa una uestra seg0n el I9:E 122 de una de las caras de
o
donde se cort. Be pesa # se seca en el /orno durante 12 /oras= para luego /allar su /uedad.
>" D&+)*+7+ %( ,.
11
12
?" C@,'.,/
tabla 1. Datos humedad óptima y peso seco máximo.
9otaK cuando se pes le olde ás el aterial /0edo para el prier olde % no se tuvo en cuenta el peso de la base.
?"1 %($/&%+% 7(%+ %( '+%+ /.7.(/*+ H ρH =
K ∗ MT − MMD V
-ondeK 3K -ensidad /0eda de la sub;uestra copactada punto de copactacin= gFc%. &JK asa del suelo /0edo dentro del olde. &&-K asa del olde copactacin. :K voluen del olde. MK +onstante de conversin (ue depende de las unidades de densidad # de voluen. g g 1∗7278 −2821,9 ρH 2,35 = = 3 3 Humedad teórica 4%= •
( ) cm
1900,0
cm
1%
?"2 D($/&%+% /('+%
ρd =
2,35 1+
4
=2,26
g
100
?"! P(/ .$&+*& /(' %( '+%+ /.7.(/*+ ( γd )
γd =2,26∗9,8066 = 22,11
( ) KN m
3
?"4 H.7(%+% %( /+.*+'&$ /+
Wsat =
9,7889 ∗2,65−22,11 22,11∗2,65
3
cm
100=6,5278
∗
tabla 2 Calculo INV-E-142.
14
Curva de compactacion 24.00 23.50 23.00 22.50
peso unitario g/cm3 22.00 21.50 21.00 20.50 0
2
4
6
8
10
12
14
contenido de agua W(%)
Ilustració 1. Cur!a de compactació
Curva de Saturación 23.50
23.00
22.50
22.00
21.50 4
4.5
5
5.5
6
6.5
7
7.5
8
Ilustració 2. Cur!a de saturació.
10" I$*7( +on la reali)acin del laboratorio de proctor odificado 'todo + de la I9:;EN142= se obtiene la curva de copactacin= ?a cual se indica en la ilustracin 1= de ella se obtiene la /uedad optia # el peso unitario seco á8io del aterial anali)ado= (ue de pendiendo de la nora se relaciona con el ensa#o de capo # se obtiene un porcentaje de relacin= seg0n el I-" este porcentaje tiene (ue ser del ,5L para (ue el aterial se pueda utili)ar coo subbases #
15 bases granulares. -e la ilustracin podeos anali)ar (ue la curva es del tipo >= es decir se coporta en fora de capa
1!
11" B&,&)*+6+ Invias. 21%. Esayo modi"icado de compactació. 7ogotá. Berrano Cu)án= &. 215. #potiDoc. Obtenido de /ttpKFFspotidoc.coFdocF1,,1*Frelaciones;de;/uedad;L+%L>2L+2L*L+2L,%; asa;unitaria;seca;en;los
12" C$',./&$(/ •
Be estableci una relacin entre la /uedad # la asa unitaria de los suelos copactados en el laboratorio # se pudo deterinar la /uedad optia # el peso seco á8io de una
•
uestra de suelo. ?a /uedad optia alcan)ada por la uestra fue de oc/o por ciento *L= # peso á8io fue de 2%=42 gFc%= con estos paráetros podeos concluir (ue el aterial utili)ado tenia gran porcentaje de arenas pues los pesos secos á8ios presentan valores
•
bajos. Bi el aterial es usado para bases o subbases granulares # se ipleenta el *L de /uedad se puede auentar la resistencia # a la capacidad de carga del aterial reduciendo la copresibilidad= disinu#endo los vacíos= por ende= ejorando el
•
coportaiento esfuer)o;deforacin del suelo. El ensa#o de proctor odificado es uno de los ás usados por los ingenieros civiles #a (ue deterinan coo ejorar la calidad del suelo de subrasante= base # subbase granular para el paviento.
