CORRECCIÓN POR PARTÍCULAS GRUESAS EN EL ENSAYO DE COMPACTACIÓN DE SUELOS I.N.V. I.N.V. E – 228 – 07
1.
OBJETO 1.1
Esta norma describe un procedimiento para ajustar las densidades del suelo y de las mezclas de suelo agregado para compensar la diferencia en porcentajes de partículas gruesas retenidas en e l tamiz de 4.75 mm (No.4) (No.4) o en el tamiz tamiz de de 19.0 mm (3/4”). Esto es necesario para ajustar, ya sea la densidad húmeda del suelo a una densidad seca del material que pasa por estos ta mices, o a la invers a, ajustand ajustando o la densidad del laboratorio a la densidad de campo al hacer prue pr ueba bass de d e cont c ont rol ro l de d e com c ompa pact ctac ació ión. n. Las La s com c ompa para raci cione one s se s e ha cen ce n confront conf rontando ando las densidades de campo con la máxima densidad seca, determinada con la norma INV E – 141 o con la norma norma I NV E – 142.
1.2
Hay dos métodos de corrección disponibles: densidad del laboratorio al campo o densidad de ca mpo al laboratorio. El método especificado en la Sección 3.1 3.1 ajusta la densidad compactada compactada del laboratorio a la densidad de campo. El método especificado en la Sección 3.2 ajusta la densidad húmeda de campo a la densidad seca de la fracción fina y compara sus resultados con la densidad compactada del laboratorio.
1.3
Este método se aplica a mezcl as de suelo que ten gan el 40%, 40%, o menos, retenido en el t amiz d e 4.75 mm (No.4) (No.4) al usar el método A o B de las normas INV E – 141 o IN V E – 142, o mezclas que que tengan el el 30%, o menos, menos, retenido retenido en el tamiz de 19.0 mm (3/4”) al usar el método C o D de las normas INV E – 141 o IN V E – 142. 142. El material retenido en estos tamices s e debe debe definir definir como como partí par tícul culas as de sobret sob retama amaño ño (partí (pa rtí culas cul as gruesa gru esas). s).
1.4
Este método se aplica a suelos con cualquier porcentaje de partículas de sobretamaño como se especificó en la Sección 1.3. Sin embargo, embargo, la corrección pued pu edee carece car ecerr de import imp ort ancia anc ia práct prá ctica ica para par a suel su elos os con co n sólo un pequeño porcen por centaj taj e de partíc par tícula ulass de sobret sob retama amaño. ño. Est e mét odo s e deberá deb erá apl ica r a muestras con con más del 5% , en peso, de partículas de sobretamaño.
1.5
Lo siguiente se aplica a todos los límites especificados en esta norma: con el pr op ós it o de det ermin er min ar confo con formi rmi dad con es ta s espec es pecif ifica ica cione ci ones, s, todo valor val or observado o calculado debe ser redondeado a los 10 Kg/m³ más cercanos.
2.
RESUMEN DEL METODO METODO 2.1
Cuando se emplean los métodos A ó B de las normas INV E – 141 ó INV E – 142, la densidad húmeda total de campo es comparada con la densidad densidad seca de las partículas de suelo que pasan el tamiz de 4.75 mm (No.4).
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2.2
Cuando se emplea el método C o el método D de las normas INV E – 141 o INV E – 142, la densidad húmeda total de campo es comparada con la densidad seca de las partículas de suelo que pasan el tamiz de 19.0 mm (3/4”).
2.3
Las cifras significativas son:
2.3.1
La de nsi dad húmeda corregida del material fino que pasa el tamiz 4.75 mm (No.4), métodos A y B; o el tamiz de 19.0 mm (3/4”), métodos C y D; (Df) 1 kg/m³ (0.1 lb/pie³).
2.3.2
Gravedad específica bulk del material grueso retenido en el tamiz de 4.75 mm (No.4), métodos A y B; o en el tamiz de 19.0 mm (3/4”), métodos C y D: (Gsb) 0.01.
2.3.3
Porcentaje por masa de partículas gruesas y finas de material retenido y pa sante del tamiz de 4.75 mm (No.4), métodos A y B; o del tamiz de 19.0 mm (3/4”), métodos C y D; (Pc) y (Pf) 0.1%.
2.3.4
Densidad t otal de la muestra húmeda en el terreno (campo) (D) 1Kg/m³ (1 lb/pie³).
3.
ECUACIÓN DE CORRECCIÓN 3.1
Densidad seca, compactada en el laboratorio, corregida a la densidad seca en el terreno.
3.1.1
Esta sección corrige la densidad obte nida en el laboratorio ya sea por la norma INV E – 141 o por l a INV E – 142 por el contenido de humedad y la densidad del material retenido en el tamiz de 4.75 mm (No.4), métodos A y B; o el material retenido en el tamiz de 19.0 mm (3/4”), métodos C y D. La densidad seca máxima de l aboratorio, corre gida por partículas de sobretamaño y el contenido total de humedad, son comparadas con la densidad seca de campo y el contenido de humedad del campo. Este método está limitado a muestras de campo que contengan 40%, o menos, de material retenido en el tamiz de 4.75 mm (No.4), métodos A y B; o 30%, o menos, de material retenido en el tamiz de 19.0 mm (3/4”), métodos C y D.
3.1.2
Se determina el contenido de humedad de la s partículas finas y de las par tícul as de sobretama ño del material usado dur ant e la com pac tación. Los contenidos de humedad se pueden determinar con los procedimientos descritos e n las normas INV E – 150, INV E – 122 o IN V E – 216. El contenido de humedad del material de sobretamaño retenido en el tamiz, se puede asumir que es del 2% para casi todas las aplicaciones de construcción. Si el contenido de humedad del material de sobretamaño es generalmente conocido, sustitúyase ese contenido de humedad en los cálculos. Si el equipo de secado esta disponible, es recomendable determinar el contenido de humedad rea l. Calcúlense los contenidos de humedad de acuerdo con lo especificados en la norma INV E – 122.
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3.1.3
Se calcula la masa seca de las partículas gruesas y finas, de la siguiente manera:
M D
=
M M
1 + MC
donde: MD
= masa de material seco (partículas finas o de sobretamaño);
M M = masa de material húmedo (partículas finas y de sobretamaño), y MC = contenido de humedad de las respectivas partículas finas o de sobretamaño, expresadas como un decimal. 3.1.4
Se calcula el porcentaje de las partículas finas y de las partículas de sobretamaño por el peso seco del total de la muestra, de la siguie nte manera:
Pf =
100 M DF M DF
M DC
+
y
Pc
=
100 M DC M DF
+
M DC
donde: Pf
= porcentaje de partículas finas según el tamiz usado, por peso;
Pc
= porcentaje de partículas de sobretamaño según el tamiz usado, por peso;
M DF = masa de las partículas finas secas; y M DC = masa de las partículas de sobretamaño secas. 3.1.5
Se calcula el contenido de humedad corregido y la densidad seca corregida de la totalidad de la muestra (combinación de partículas finas y de sobretamaño) de la siguiente manera:
MC T
=
MC f P f
+
MC C P C
100
donde: Pf
= porcentaje de partículas finas según el tamiz usado, por peso;
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Pc
= porcentaje de partículas de sobretamaño según el tamiz usado, por peso;
MCT = c ontenido de humedad corregido de la combinación de partículas finas y de sobretamaño, expresado como decimal; MCf = contenido de humedad de las partículas finas, expresado como decimal; y MCC = contenido de humedad de las partículas de sobretamaño, expres ado como decimal. y,
Dd
=
100 D f k D f P C
+
k P f
donde: D d = densidad s eca t ota l corregida (combinación de partículas finas y de sobretamaño), kg/m³ (lb/pie³); Df = densidad seca de las partículas finas, kg/m³ (lb/pie³); P C = porcentaje de partículas de sobretamaño según el tamaño usado, por peso; P f = porcentaje de partícula s finas según el tamiz usado, por peso; y K = 1000 x Gravedad específica Bulk (Gsb) (seco al horno) de las partículas gruesas, kg/m³, o 62.4 x Gravedad Específica Bulk (Gs b) (seca al horno) de las partículas gruesas, lb/pie³. N o t a 1 .-
Si la gravedad específica bulk ha sido determinada, se puede usar este valor en los cálculo s. La Gravedad Específ ica Bulk se determina d e acuerdo con la norma INV E – 223. Par a la mayoría de las actividades de construcción, se puede asu mir que la gravedad
específica es de 2.60. 3.2
Densidad húmeda de campo corregida a densidad compactada en el laboratorio.
3.2.1
La densidad muestra que (3/4”). Esta obtenida por
3.2.2
Se determina el contenido de humedad de la totalidad de la muestra y del material retenido en el tamiz usado durante la compactación. El contenido de humedad se puede determinar mediante las normas INV E – 122, INV E – 150 o INV E – 2 16. Si se emplea el medidor nuclear de humedad /densidad, se
total húmeda de campo, es corregida a una densidad seca de la pasa por el tamiz 4.75 mm (No.4), o por el tamiz de 19.0 mm densidad seca c orregida se compara con la densidad seca máxima medio de las normas INV E – 141 o INV E – 142.
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leerá el contenido de humedad directamente del calibrador para contenido total de humedad. Se puede asumir que el contenido de humedad del material de sobretamaño retenido en el tamiz es del 2% para la mayoría de las aplicaciones en la construcción. Si el contenido de humedad del material de sobretamaño es generalmente conocido, sustitúyase ese contenido de humedad en los cálculos. Si esta disponible un equipo de secado, es recomendable determinar los contenidos de humedad reales. Los contenidos de humedad se deben calcular de acuerdo con lo especificado en la norma INV E – 122. 3.2.3
Se calcula el contenido de humedad de las partículas finas de la muestra del terreno, de la siguiente manera:
MC f
=
100 MC T
−
MC C P C
P f
donde:
3.2.4
MCf
= c ontenido de humedad de las partícul as finas , expre sado como decimal;
MCT
= contenido de humedad del total de la muestra de campo, expresado como decimal;
MCC
= contenido de humedad de las partículas de sobretamaño, expresado como decimal;
Pc
= porcentaje de las partículas de sobretamaño según el tamiz usado, por pe so ; y
Pf
= porcentaje de las partícula s finas según el tamaño usado, por peso.
Se calcula la densidad seca de la muestra de campo de la siguiente manera:
Dd
=
D 1 + MC T
donde: Dd
= densidad seca de campo de la muestra total, kg/m³ (lb/pi e³);
D
= densidad húmeda total de campo, kg/m³ ( lb/pie³), y
MCT = contenido de humedad de la muestra de capo, expresado como decimal. 3.2.5
Se calcula la densidad seca de las partículas finas de la muestra de campo de la sigui ente ma nera: E 228 - 5
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D f
=
Dd P f 100
−
Dd P C k
donde: Df = densid ad seca corregida de las partículas finas, kg/m³ (lb/pie³ ); D d = densidad seca total de campo, kg/m³ (lb/pi e³); P f = porcentaje de las partículas finas según el tamiz usado, por peso; P C = porcentaje de partículas de sobretamaño tamizadas, por peso; K
4.
= 1000 x Gravedad específi ca Bulk (Gs b) (s ec o al horno) de las partículas gruesas, kg/m³, o 62.4 x Gravedad Específica Bulk (seco al horno) de las partículas gruesas, lb/pie³. (Ver Nota 1)
PRECISIÓN
Puesto que esta corrección para partículas gruesas no involucra una prueba y en su lugar utiliza resultados de otras pruebas y los combina matemáticamente, la determinación de precisión y exactitud no es aplicable.
5.
NORMAS DE REFERENCIA
AASHTO T 224 - 01
6.
APENDICE
Estos métodos descritos para corrección de partículas gruesas, son aplicables solamente a un tipo de suelo y de suelo-agregado. Si las características del material cambian, entonces se debe llevar a cabo otra prueba de relación de densidad y humedad (normas INV E – 141 o INV E – 1g42) para determinar una densidad máxima nueva. La norma INV E – 142 describe los métodos para determinar diferentes densidades máximas del suelo y de mezclas suelo-agregado que revelen ciertas similitudes y tendencias características en relación con el tipo de material y su origen.
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