Informe laboratorio pavimento

LABORATORIO PRACTICA 2

MATERIA: PAVIMENTOS

NORMA: I.N.V. E – 142 – 07

FECHA: 1 marzo del 2016

INTRODUCCIÓN

En esta práctica se desean conocer todos los parámetros al momento de
estudiar un tipo de material el cual va a soportar nuestra estructura en
este caso pavimento, existen una serie de parámetros referentes al terreno
que son indispensables en cualquier construcción u obra de ingeniería
civil. Muchos de estos parámetros se obtienen a partir de ensayos
realizados en el laboratorio. La idea de este documento es ampliar el
conocimiento sobre el uso del CBR y determinar las condiciones de una
muestra estudiada.
El ensayo de soporte de California se desarrolló por parte de la División
de Carreteras de California en 1929 como una forma de clasificar la
capacidad de un suelo para ser utilizado como sub-rasante o material de
base en construcción de carreteras.

OBJETIVO

Esta norma describe el procedimiento de ensayo para la determinación de un
índice de resistencia de los suelos denominado relación de soporte de
California, que es muy conocido debido a su origen, como CBR (California
Bearing Ratio). Este método de ensayo está proyectado, aunque no limitado,
para la evaluación de la resistencia de materiales cohesivos que contengan
tamaños máximos de partículas de menos de19 mm (3/4").

ENSAYO DE CBR

El ensayo CBR (la ASTM denomina el ensayo simplemente un ensayo de relación
de soporte) mide la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de
humedad y densidad controladas. El ensayo permite obtener un número
asociado a la capacidad de soporte.

Con el presente ensayo se desea determinar la capacidad de soporte (CBR) de
suelos y agregados compactados en laboratorio, con una humedad óptima y
niveles de compactación variables. Es un método desarrollado por la
división de carreteras del Estado de California (EE.UU.) y sirve para
evaluar la calidad relativa del suelo para sub-rasante, sub-base y base de
pavimentos.

MATERIALES Y EQUIPOS

Moldes – Los moldes deberán ser cilíndricos, de paredes sólidas, fabricados
con metal y con las dimensiones y capacidades mostradas más adelante.
Deberán tener collares ajustables de aproximadamente 60 mm (2.373") de
altura, que permitan la preparación de muestras compactadas de mezclas de
suelo con agua con la altura y el volumen deseados.

Martillo de operación manual – Un martillo metálico con una masa de 10lb,
que tenga una cara plana circular de diámetro 0.25mm. El diámetro real de
servicio no podrá ser menor de 50.42mm. El martillo deberá controlar la
altura de la caída del golpe desde una altura libre, deberá tener al menos
4 agujeros de ventilación.

Balanza – Una de 11.5 Kg. de capacidad y 5 g de sensibilidad, cuando se
usan para pesar moldes de 152.4 mm (6") con suelos húmedos compactados.

Horno – Termostáticamente controlado, capaz de mantener una temperatura de
110 ± 5°C (230 + 9°F) para el secado de las muestras.

Regla metálica o palustre – Para el rasado final de la muestra en el
cilindro.

Tamices – De 50, 19.0 y 4.75 mm (2", 3/4" y No.4).

Herramientas misceláneas – Tales como cazuelas para mezclado, espátulas,
etc.

Recipientes – Para determinar la humedad de las muestras, elaborados en
metal u otro material adecuado, con cierres que ajusten herméticamente para
evitar la pérdida de humedad durante el pesaje.

Muestra – Cantidad de material a ensayar con granulometría de tamaño máximo
¾" para uso en sub-base granular (8000g).

Disco espaciador – de forma circular en aluminio, para insertarlo como
falso fondo en el molde cilíndrico durante la Compactación.

Aparato medidor de penetración – equipo digital el cual aplica una carga
sobre la muestra y nos aportada datos como resistencia para luego evaluar
el CBR.

PROCEDIMIENTO

Relación de soporte al contenido óptimo de humedad:
Normalmente se deben compactar tres especímenes de manera que
los límites de sus densidades compactadas sean de 95% (o menos)
a 100% (o mayor) de la máxima densidad seca.

Se ajusta el molde a la placa de base, se une el collar de
extensión y se pesa. A continuación, se insertar el disco
espaciador dentro del molde y se coloca un papel filtro grueso
encima del Se mezcla cada una de las tres porciones.

Se compacta la primera de las tres porciones de la mezcla de
suelo -agua en el molde, usando tres capas iguales y el martillo
apropiado.

Terminada la compactación, se quita el collar y se enrasa el
espécimen por medio de un enrasador o cuchillo de hoja
resistente y bien recta. Cualquier hueco superficial producido
al eliminar partículas gruesas durante el enrase, se rellenará
con material sobrante sin gruesos, comprimiéndolo con la
espátula.

Inmersión – Se coloca sobre la superficie de la muestra
invertida la placa perforada con vástago, y, sobre ésta, los
anillos necesarios para completar una sobrecarga tal, que
produzca una presión equivalente a la originada por todas las
capas de pavimento que hayan de ir encima del suelo que se
ensaya.

Penetración – Se coloca sobre el espécimen las mismas
sobrecargas que tuvo durante el período de inmersión. Para
evitar el empuje hacia arriba del suelo dentro del agujero de
las pesas de sobrecarga, es conveniente asentar el pistón luego
de poner la primera sobrecarga sobre la muestra. Para ello,
previamente se ha llevado el conjunto a la prensa y colocado el
pistón de penetración en el Instituto Nacional de Vías E 148 - 8
orificio central de la sobrecarga anular. Después de aplicar la
carga de asentamiento se coloca el resto de las sobrecargas
alrededor del pistón.

DATOS DEL LABORATORIO

Humedad de Compactacion

Cálculos para porcentajes de agua

3 muestras de 8000 gramos

Humedad 6%

8000 gramos x 0,06 = 480 ml

"Datos Molde #2 "
"Diámetro (cm) "15,2 "
"Altura del molde (cm) "17,7 "
"Volumen del molde (cm3) "2125,06 "
"Masa del molde (gr) "4263 "
"Masa de la muestra humedad + Masa del molde (gr) "9237 "
"Peso de las pesas (Libras) "10 "
"Masa Muestra (gr) "8000 "
"Numero de golpes por cada "56 "
"Numero de capas "5 "
"Densidad humedad de la muestra ( gr/cm3) "2,340639794 "
"Densidad seca de la muestra (gr/cm3) "2,208150749 "

"Datos Molde #3 "

"Datos Molde #4 "

OBSERVACIONES

MUESTRA # 2

En este cilindro la muestra fue compactada a 56 golpes por tanto como
contienen el mismo porcentaje de humedad esta muestra obtuvo una mayor
compactación, viéndose reflejado al momento de realizar la prueba con la
máquina del CBR, en donde esta obtuvo una menor penetración de la muestra y
un mayor esfuerzo para que este asentamiento se presentara.

MUESTRA # 3

En la siguiente muestra obtuvo una menor presentación debido a que fue
compactada con un número menor de golpes en este caso 25, y al momento de
realizarse la prueba con la máquina del CBR se obtuvo una mayor penetración
y una cantidad menor de esfuerzo para producir este asentamiento en
comparación con la muestra que fue compactada a 56 golpes.

MUESTRA # 4

Esta muestra fue la que obtuvo la mayor penetración debido a que fue la
compactada con menor número de golpes los cuales fueron 12, viéndose en la
máquina del CBR una mayor penetración y una cantidad menor de esfuerzo
aplicado por la máquina, obteniendo un mayor asentamiento que las otras dos
muestras.

El valor del CBR se utiliza para establecer una relación entre el
comportamiento de los suelos, principalmente con fines de utilización como
base y subrasante bajo pavimentos de carreteras y aeropistas.

ANALISIS DE RESULTADOS GENERAL

Al momento de realizar el ensayo con una humedad del 6% pudimos observar
que nuestro material se comportó de una manera ideal y esto era debido
granulometría era adecuada y contenía la cantidad de finos ideal, en la
muestra 2 que era con 56 golpes al momento en que depositamos la primera
capa de material en el cilindro pudimos observar que al momento de
compactar recibía los golpes y tuvo el material una acomodación ideal y así
mismo sucedió en las siguientes 5 capas hasta finalizar.

En la muestra 3 que era con 25 golpes al momento en que depositamos la
primera capa de material en el cilindro pudimos observar que al momento de
compactar el material a medida que le aplicábamos carga con el pistón tuvo
también una muy buena acomodación.

En la muestra 4 que era con 10 golpes al momento en que depositamos la
primera capa de material en el cilindro pudimos observar que al momento de
compactar recibía los golpes pero el material no consiguió una acomodación
ideal pero al ir aumentando las capas, las anteriores fueron teniendo una
compactación mejor.

ANALISIS DEL ENSAYO

Después de los respectivos ensayos en laboratorio obtuvimos los datos de
tres muestras con igual % de humedad adicionada, pero con un diferente
número de golpes por capa, se realizaron los respectivos cálculos y
encontramos que el material ensayo presento una muy buena capacidad
portante.

En las tres muestras pudimos apreciar el grado de compactación como cambia
con relación a la cantidad de golpes a mayor cantidad más compactación
recibía el material.

Se logró el objetivo del laboratorio el cual era identificar el CBR
(capacidad portante del suelo) la cual nos arroja el número de veces que se
debe compactar por capas nuestro material en vías o mejoramientos de
suelos.

¿Qué se logró?

Un análisis y poner en práctica los conocimientos prácticos vistos en clase
para así al momento de obtener un resultado de CBR en nuestra carrera
podamos determinar qué tan bueno es este y la calidad del suelo sobre la
cual vamos a soportar nuestra estructura de pavimento.

BIBLIOGRAFIA

http://ani.gov.co/EspecificacionesTecnicasInvias/normasInvias/Norma.INVE-
148-13.pdf

http://civilgeeks.com/tag/excel-cbr-en-muestras-alteradas -astm-d-1557/

libro: Mecánica de-suelos - Peter L. Berry.

Informe sobre CBR en la caracterización de la resistencia de suelos de sub-
base, base y subrasante.

Informe laboratorio pavimento

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