PAVIMENTOS INFORME 01

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

escuela

PAVIMENTOS

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“Año del buen servicio ciudadano”

TEMA: ‘’Estudio de suelos de la

Calicata del Centro de Tacna’’

DOCENTE: Ing. Pedro Maquera CURSO: Pavimentos SECCIÓN: ‘’B’’

SEMESTRE ACADÉMICO: 2017-I FECHA: 7 de Abril del 2017 INTEGRANTES:     

Flores Jara, Erick Castañeda Flores, Gustavo Montalvo Fernandez, Alessandra Chacon Herrera, Carlos Cañi Huaricallo, Guido TACNA-2017

PAVIMENTOS

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“Año del buen servicio ciudadano”

TEMA: ‘’Estudio de suelos de la

Calicata del Centro de Tacna’’

DOCENTE: Ing. Pedro Maquera CURSO: Pavimentos SECCIÓN: ‘’B’’

SEMESTRE ACADÉMICO: 2017-I FECHA: 7 de Abril del 2017 INTEGRANTES:     

Flores Jara, Erick Castañeda Flores, Gustavo Montalvo Fernandez, Alessandra Chacon Herrera, Carlos Cañi Huaricallo, Guido TACNA-2017

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PAVIMENTOS

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La ingeniería de caminos, y la construcción de calles y autopistas son, a la vez, arte y ciencia. Sin embargo los caminos son, en primer lugar, un medio de transporte. Deben construirse para resistir y mantener adecuadamente el paso de los vehículos. Con objeto de lograrlo, el diseño de adoptar ciertos criterios de resistencia, seguridad y uniformidad. La mayor parte de estos criterios proceden de la dura escuela de la experiencia, mientras que algunos han evolucionado con la investigación y sus correspondientes ensayos. Así se ha establecido normas generales. Pero Estas se encuentran sujetas a modificaciones, ya que los caminos están asociados Íntimamente con la superficie de la tierra, la cual rara vez se sujeta a criterios matemáticos. La función de un pavimento es la de proveer una superficie de rodamiento adecuada al tránsito y distribuir las cargas aplicadas por el mismo, sin que se sobrepasen las tensiones admisibles de las distintas capas del pavimento y de los suelos de fundación. Un buen diseño debe cumplir con unas condiciones al menor costo inicial y con un mínimo de conservación durante la vida útil del pavimento. Es importante y oportuno señalar la importancia que tiene el estudio, evaluación y entendimiento de las características físicas y el comportamiento mecánico de los suelos y materiales en un proyecto de pavimentación. Los ensayos de laboratorio, en ese sentido, permiten medir, evaluar y entender el comportamiento mencionado. Son los resultados experimentales los que van a permitir desarrollar, perfeccionar, verificar, validar y señalar las limitaciones de las teorías y modelos físico-matemáticos, para finalmente ser aplicados en el diseño de uso ingenieril.

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En este Informe se presenta la descripción de los trabajos realizados en campo, producto del estudio de la Calicata hecha en el Centro. Como son: los ensayos básicos (granulometría, ensayo de humedad) y los ensayos especiales del proctor modificado y el CBR. El estudio de suelos o calicatas tiene por finalidad ubicar, evaluar y determinar los materiales que serán usados para mezcla asfáltica, base granular, tratamiento superficial, sello asfáltico y relleno. En el laboratorio se ha realizado el ensayo CBR, previa realización del ensayo Proctor, siguiendo todos los pasos correspondientes, desde la extracción del suelo en adelante, y materiales necesarios, los cuales serán descritos más adelante. Otra etapa importante del laboratorio son los resultados, ya que es necesario interpretarlos bien para darle la factibilidad en el proceso de la construcción de la carretera.

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PROYECTO

:

ESTUDIO DE SUELOS

UBICACION

:

AV. GUSTAVO PINTO/ TARAPACA S/N

ELABORADO FECHA

: :

ESTUDIANTES DE ING. CIVIL 07 DE ABRIL DE 2017

1. ANTECEDENTES

Toma de muestra haciendo una calicata para investigar el proceso y el estudio de los diversos sectores de la tierra.

2. MATERIALES A USAR •

1 pala

•

1 pico

•

1 saco de 50kg

3. DESCRIPCION Los estudiantes de la carrera profesional de ingeniería civil a través del curso de Pavimento. Hemos elaborado dicho estudio, donde se verán los diversos ensayos para pavimentos, estos fueron realizados en el mes de abril del 2017.

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4. UBICACIÓN DEL TERRENO 

Lugar

:

Av. Gustavo pinto/ Tarapaca s/n



Región

:

Tacna



Provincia

:

Tacna



Distrito

:

Tacna

LINDEROS

La zona tiene los siguientes linderos y colindan:



Por el norte : La videna



Por el Sur

: propiedad privada s/n



Por el este

: Av. Tarapaca



Por el Oeste : Av. Tarapaca

SUPERFICIE 

Área construida

:

0.00 m2

DIMENSIONES 

Profundidad

:

1.50 m



Laterales

:

1.80 m x 1.50 m

OBJETIVOS El presente informe del Estudio de Mecánica de Suelos, comprende la información de campo, resultado de los ensayos y análisis de laboratorio, interpretación de resultados.

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RECOMENDACIONES

Tener información si hay instalaciones sanitarias como tubería o cañería.





Contar con equipo de seguridad; si la calicata es más de 2 metros de profundidad.



Tener encuentra el cuidado de la muestra que se va a llevar al laboratorio.

5. TOPOGRAFIA La extensión del terreno donde se ubica la primera calicata, presenta una topografía poco accidentada con pendientes promedio de 5%, presenta vegetación por tratarse de terrenos de chacra. T

6. CLIMA En la provincia Tacna, el clima es seco y húmedo, durante la mayor parte del año, solo en los meses de Diciembre a Marzo podría ser afectado por los efectos de las lluvias de la altura, las lluvias directamente son casi inexistentes. Su temperatura promedio oscila entre los 21°C; teniendo como mínima temperatura 14 °C y como máxima 28°C.

PAVIMENTOS

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GENERALIDADES Este estudio tiene como fin, conocer y analizar las propiedades del suelo, para sí poder determinar si este material es bueno para ser base y sub base de un pavimento. Los estudiantes de la carrera profesional de ingeniería civil a través del curso de Pavimentos del 7° Ciclo. Han elaborado dicho estudio, donde se verán los diversos ensayos para pavimentos. Se realizó 1 calicata en el Centro de Tacna, en el Distrito de Tacna.

UBICACIÓN El lugar de estudio de nuestra primera calicata es perteneciente a Tacna – Centro poblado Natividad.

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TRABAJO EN CAMPO:

RECONOCIMIENTO DE CAMPO Y EXCAVACIÓN DE CALICATA La excavación de la calicata se hizo con una sección de 1.8 m de lado y 1.5 m de profundidad. Se pudo apreciar que el material estaba con restos orgánicos de vegetación por tratarse de chacra.

Calicata: Profundidad

:

1.80 m

Lados

:

1.50 m

Ubicación

:

Av. Gustavo Pinto/Tarapacá

DESCRIPCIÓN Y CONSIDERACIONES DURANTE LA EXCAVACIÓN La extracción del material de la zona fue el día 20 de Abril del 2017 a las 7:00 am y se culminó a la 3:50 pm. Se comenzó teniendo como objetivo reconocer el terreno en el que se realizaría el trabajo y su posterior estudio, asimismo el grado de dificultad y los inconvenientes posibles en la perforación de la calicata. Se realizó respectivamente la limpieza del área de trabajo, retirando cualquier material orgánico (restos orgánicos, ramas, paja, etc.) o material oxidante (latas) que pueda ser arrastrado con el viento hacia la calicata evitándose así la mezcla de otros productos (estiércol, ceniza, cal o fertilizantes) con la tierra que se encontraba en la calicata. El objetivo trazado fue mantener una muestra lo más representativa posible del suelo y evitar obtener información falsa. Se tomó las medidas preventivas de seguridad.

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IMPLEMENTOS DE SEGURIDAD

Para la excavación de las calicatas se utilizaron los siguientes implementos de seguridad con el fin de salvaguardar la seguridad de los alumnos.



Chaleco de seguridad.



Zapatos de seguridad.

HERRAMIENTAS Y MATERIALES

Para la excavación de las calicatas se empleó las siguientes herramientas: 

Pala.



Pico.



Wincha 5m.



Barreta.



Sacos de 50 kg.

MUESTREO Se tomaron muestras disturbadas de la excavación para fines de la clasificación y evaluación de los parámetros de resistencia de los suelos representativos de la estratigrafía. El material muestreado consistió de suelos de los diferentes estratos para su correspondiente clasificación e identificación de sus características volumétricas. El muestreo se hizo de manera adecuada, siempre con nuestros implementos de seguridad, se recogió en saco de 50 kilos.

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PERFIL ESTRATIGRÁFICO PROF. EN METROS

0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50

TIPO ESTRATO

CARACTERISTICAS

IMAGEN

Se encuentra en la parte superficie de la calicata arena suelta contenido orgánico, arena mal graduada (SP) (raíces) En la parte intermedia Presenta un material arena granular Compacidad suelta coloraciones claras (marrón claro). Tiene piedra tamaño max > de 4". (GW)

En la parte profunda Agregado grueso semi angular, agregado fino no plástico. ( SP-SM)

1.80

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TRABAJO DE LABORATORIO Los agregados empleados en la construcción de carreteras, deben cumplir con requisitos de granulometría y especificaciones técnicas, que garanticen un buen comportamiento durante su periodo de vida. A su llegada al laboratorio, las muestras deben ser preparadas para someterlas a diferentes ensayos de calidad de agregados. Dependiendo de la función que van a cumplir como parte de la estructura del pavimento se las prepara para los siguientes ensayos: ENSAYOS BASICOS 

Granulometría



Ensayo de humedad

ENSAYOS PRINCIPALES 

Proctor modificado



CBR

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GRANULOMETRÍA

OBJETIVO GENERAL:



El objetivo general que persigue este ensayo de laboratorio, es Determinar la distribución de las partículas de suelo usando los tamices establecidos por la norma ASTM-D422

OBJETIVOS ESPECÍFICOS: 

Determinar porcentualmente la cantidad de material que paso por los diferentes tamices usados, teniendo en cuenta el Manual de Ensayo de Materiales del Ministerio de Transportes y Comunicaciones.

FUNDAMENTO TEÓRICO: Los suelos se componen de diferentes tamaños de material sólido, los cuales tienen diferentes propiedades mecánicas debido a su dimensión (diámetro de los granos).

Determinando el Análisis Granulométrico del suelo ensayado, se pueden determinar diferentes características del suelo, tanto como su permeabilidad, cohesión, resistencia, y también si el suelo ensayado es apto para realizar utilizarlo de base para una obra.

La determinación mediante tamices, se basa en la utilización de una serie de recipientes metálicos, los cuales cuentan con mallas de diferentes tamaños entre los cuales se van colando o reteniendo los granos de suelo.

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EQUIPOS A UTILIZAR:  

Muestra (5936.7g) Tamices de malla cuadrada. De los siguientes tamaños:

3”, 2”, 1 ½”, 1”, 3/4”, 3/8”,

N°04, N°10, N°20, N°40, N°60, N°100, N°200 

Balanza. Sensibilidad de 1.0 gr.



Recipiente metálico



Brocha o Cepillo

APLICACIÓN E IMPORTANCIA A LA INGENIERÍA CIVIL: El ensayo es importante, ya que gran parte de los criterios de aceptación de suelos para ser utilizados en base o sub-bases de carreteras que depende de este análisis.

PROCEDIMIENTO: Para determinar la granulometría de la muestra de suelo extraída, se comenzará por dejar secar al aire libre la muestra (secado natural), de tal modo que se tendrá una muestra apta para la realización del ensayo. 





Se procede a pesar la muestra de suelo, en este caso su peso será de 6315g o 6.315kg, el cual será el 100% de la muestra. Luego se hará primero el análisis usando solo los tamices de 1 ½”,1”, ¾”, ½”.3/8”, y el N°04 que corresponde a las partículas de gra no grueso, o de mayor diámetro. Una vez colocado los tamices en su orden específico, se procede a balancear los tamices, de tal modo que la muestra va cayendo entre las mallas y depositándose inferiormente.





Una vez hecho esto, se toman los pesos correspondientes a cada malla y se obtienen los % del peso total que pasa por cada malla. Del mismo modo se realiza para las partículas finas, comenzando con el orden de los tamices se tendrían, N°8,N°10,N°16, N°20,N°30, N°40, N°50, N°100 y N°200 PAVIMENTOS

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

Igualmente, se podrece a balancear de lado a lado, agitando lentamente de tal modo que las partículas van sedimentándose en el fondo de los tamices.



Se toman los pesos y % que pasa por cada tamiz.

TAMICES

ABERTURA

PESO

%RETENIDO

%RETENIDO

% QUE

ASTM

mm

RETENIDO

PARCIAL

ACUMULADO

PASA

2 1/2" 2" 1 1/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" 1/4" No4 No8 No10 No16 No20 No30 No40 No 50 No60 No80 No100 No200

63.500 50.600 38.100 25.400 19.050 12.700 9.525 6.350 4.760 2.380 2.000 1.190 0.840 0.590 0.420 0.300 0.250 0.180 0.106 0.074

0.00 876.20 690.50 504.6 232.2

0.00 13.87 10.93 7.99 3.68

0.00 13.87 24.81 32.80 36.48

100.00 86.13 75.19 67.20 63.52

384.6 331.0 81.6 234.7 160.5 161.0 413.9 275.7

6.09 5.24 1.29 3.72 2.54 2.55 6.55 4.37

42.57 47.81 49.10 52.82 55.36 57.91 64.46 68.83

57.43 52.19 50.90 47.18 44.64 42.09 35.54 31.17

651.5 504.9 812.1 6315.0

10.32 8.00 12.86 100.00

79.14 87.14 100.00

20.86 12.86

BASE TOTAL % PERDIDA

ESPECIF.

0.00

CURVA GRANULOMETRICA MALLAS U.S. STANDARD 3"21/2" 2"

11/2" 1"

3/4" 1/2" 3/8" 1/4"

N4 8

10

16

20

30

4050 60

80 140

100 90 O 80 S E 70 P N 60 E 50 A S 40 A P 30 E U 20 Q % 10 0

CURVA GRANULOMETRICA

0 0 . 0 0 1

0 0 5 . 3 6

0 0 6 . 0 5

0 0 1 . 8 3

0 0 4 . 5 2

0 5 0 . 9 1

0 0 7 . 2 1

0 5 0 . 2 0 5 . 1 9

0 5 3 . 6

0 6 7 . 4

0 0 8 0 3 . 0 . 2 2

0

0 0 0 9 . 4 1 . 1 8 . 1 0

0 9 5 . 0

0 2 4 . 0

0 0 0 5 3 . . 2 0 0

0 8 1 . 0

0

6 1 0 . 0 1 . 0

4 7 0 . 0

1 0 . 0

TAMAÑO DEL GRANO EN mm (escala logaritmica)

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CONCLUSIONES: 

Se cumplió con el objetivo principal que persigue este ensayo de laboratorio, el de poder clasificar el suelo, según el tamaño de sus partículas por medio de la granulometría.





El estudio granulométrico permite determinar la forma y diámetro de cada partícula perteneciente a cada estrato. Por último concluimos también que si la realización de las curvas granulométricas no están de acorde al margen establecido y los parámetros según normativa; nuestro suelo no sería apto para soportar su propósito en fin de ser utilizado para material de base y sub base.

RECOMENDACIONES: 



Para poder hacer el ensayo de granulometría de nuestra muestra representativa, ésta debe estar completamente seca. Después de pasar la muestra por todos los tamices, estos se deben limpiar ya que en las diversas mallas siempre queda material (piedras, arenas, limos, arcillas) que en el siguiente tamizado podrían ser un margen de error considerable



Es recomendable realizar el tamizado de 10 a 15 minutos y evitar en lo posible la pérdida de material.

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LÍMITES DE ATTERBERG OBJETIVO GENERAL:







Calcular los resultados de límite líquido y plástico y con ellos determinar sus funciones en el estudio de las propiedades del suelo. Tomar importancia al momento de relazar este tipo de ensayo y sobre su aplicación en nuestra carrera. Determinar el contenido de humedad de un suelo para evaluar su consistencia.


Determinar la cantidad del contenido de humedad en el ensayo del límite líquido.



Determinar el límite plástico y el índice de plasticidad.



Determinar el índice de plasticidad.

FUNDAMENTO TEÓRICO: Los límites de Atterberg o límites de consistencia se basan en el concepto de que los suelos finos, presentes en la naturaleza, pueden encontrarse en diferentes estados, dependiendo del contenido de agua. Así un suelo se puede encontrar en un estado sólido, semisólido, plástico, semilíquido y líquido. La arcilla, por ejemplo al agregarle agua, pasa gradualmente del estado sólido al estado plástico y finalmente al estado líquido.

Para lo cual nos interesa fundamentalmente conocer el rango de humedades, para el cual el suelo presenta un comportamiento plástico, es decir, acepta deformaciones sin romperse (plasticidad), es decir, la propiedad que presenta los suelos hasta cierto límite sin romperse.

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El método usado para medir estos límites de humedad fue ideado por Atterberg a principios de siglo a través de dos ensayos que definen los límites del estado plástico. Los límites de Atterberg son propiedades índices de los suelos, con que se definen la plasticidad y se utilizan en la identificación y clasificación de un suelo.

MATERIALES Y EQUIPO: LIMITE LÍQUIDO 

La copa de Casagrande para (L. L.): consiste una tasa de bronce de 200+20gr, montada en un dispositivo de apoyo fiado a una base de caucho.



Balanza: de una precisión de 0.01gr.



Horno: de secado con circulación de aire y temperatura regulable.



Fuente metálico



Tara metálica

LIMITE PLÁSTICO 

Tamiz



Tara metálico



Plancha de vidrio para límite plástico.



Plato de mezcla o tara.



Horno



Balanza



espátula

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APLICACIÓN E IMPORTANCIA A LA INGENIERÍA CIVIL: El contenido de agua con que se produce el cambio de estado varia de un suelo a otro y en mecánica de suelos interesa fundamentalmente conocer el rango de humedades, para el cual el suelo presenta un comportamiento plástico, es decir, acepta deformaciones sin romperse(plasticidad).

PROCEDIMIENTOS: LIMITE LÍQUIDO 



Pasar por el tamiz Nº 40, una muestra de 150g a 200g. Colocar la muestra de suelo en un recipiente de porcelana y agregarle de 15 a 20ml de agua destilada, agitándola y mezclándola. Agregue poco a poco de 1 a 3ml. Este procedimiento debe ser entre 5 y 8min.



Dividir el suelo en la Copa de Casagrande por pasadas firmes del ranurador a lo largo del diámetro. Para evitar rasgaduras en los lados de la ranura o escurrimientos de la pasta del suelo a la Copa de Casagrande, se permite hacer hasta 6 pasadas de adelante hacia atrás o de atrás hacia adelante, contando cada recorrido como una pasada; esto hasta que la última pasada de atrás hacia adelante limpie el fondo de la Copa de Casagrande. Hágase una ranura con el menor número de pasadas posible.





Colóquese el suelo dentro de una tara en el horno a 110ºC hasta secarse, vuélvase a pesar tan pronto como se haya enfriado. El objeto de este ensayo, es obtener muestras de tal consistencia que al menos una de las determinaciones del número de golpes requeridos para cerrar la ranura del suelo que se obtenga en cada uno de los siguientes intervalos: 25-35; 20-30; 15-25. De esta manera el alcance de las 3 determinaciones debe ser de 10 golpes.

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LIMITE PLÁSTICO Se toman aproximadamente 20g de muestra que pase por la malla Nº 40. Se amasa con agua destilada hasta que pueda formarse con facilidad una esfera. 

Se moldea la mitad de la muestra en forma de elipsoide. Se rola la muestra con la mano sobre una superficie lisa sea papel o vidrio) formando cilindros.



Si antes de llegar a formar el cilindro con un diámetro de 3.2mm (1/8”) y con una longitud de 3”, no se ha desmoronado, se vuelve a hacer el proceso anterior,

cuantas veces sea necesario, hasta que se desmorone aproximadamente con dicho diámetro (1/8”)

INDICE PLÁSTICO: IP LL LP

= Índice plástico = Límite líquido = Limite plástico

DESCRIPCION

UNID

N° DE GOLPES TARRO N° PESO SUELO HUMEDO + TARA PESO SUELO SECO + TARA PESO DEL AGUA PESO DE LA TARA PESO DEL SUELO SECO HUMEDAD

gr gr gr gr gr gr gr gr

LIMITE LIQUIDO

14 1 52.94 45.44 7.5 11.71 33.73 22.24 LL=18.90%

17 2 50.74 43.73 7.01 11.62 32.11 21.83

LIMITE PLASTICO

21 3 51.6 45.03 6.52 11.28 33.8 19.32 LP= NP

CONCLUSIONES: 





Se sabe que mientras más seca sea la muestra no se podrá proceder con el ensayo.

Girar la manecilla de la Copa de Casagrande a razón de 2 golpes por segundo para un mejor resultado. No presenta limite plástico entonces quiere decir que no tiene plasticidad la muestra

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ENSAYO DE HUMEDAD NATURAL GENERALIDADES

En este trabajo práctico se detalla el procedimiento a seguir para determinar el contenido de agua o humedad natural de un suelo. Definición: Se denomina humedad natural o contenido de agua de un suelo, a la relación entre el peso de agua contenido en el mismo y el peso de su fase sólida. Se expresa como porcentaje. EQUIPO NECESARIO

a) Pesa filtros tarados. b) Estufa. c) Balanza PROCEDIMIENTO •

Obtener el peso de la muestra Wm.

• Colocar la muestra en estufa de 18 a 24 horas a una temperatura de 105 a 110ºC,

hasta lograr pesadas consecutivas constantes. • Volver a pesar la muestra para obtener Ws

CÁLCULOS

w% = ((Wm – Ws) / Ws ) *100 Donde: Wm: peso de la muestra en su estado natural Ws: peso de la fase sólida de la misma

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ENSAYO DE HUMEDAD NATURAL

MUESTRA Nº Recipiente Nº

1

2

1

2

Peso del recipiente

gr.

100.0

100.0

Peso del recipiente + la muestra humeda

gr.

839.9

812.5

Peso del recipiente + la muestra seca

gr.

821.3

792.7

Peso del Agua

gr.

18.6

19.8

Peso de la muestra seca neta

gr.

721.3

692.7

Porcentaje de humedad

%

2.58

2.86

Promedio

%

2.72

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ENSAYOS ESPECIALES PROCTOR MODIFICADO OBJETIVO GENERAL: Realizar el ensayo adecuado de compactación, correspondiente al suelo estudiado para poder hallar posterior la cohesión y fricción del suelo.






Determinar la relación entre el contenido de humedad y el peso unitario seco de un suelo compactado. Determinar la gráfica densidad del suelo versus porcentaje de humedad. Determinar los valores de la densidad del suelo máxima y el porcentaje de humedad optima, esto de la gráfica ya mencionada. Ya que estos valores son imprescindible para el cálculo del grado de compactación.

DESCRIPCION: La compactación de suelos es un proceso artificial por el cual se da la disminución de espacios vacíos por medios mecánicos, y por tanto se da un mejoramiento de sus propiedades ingenieriles.

NORMATIVIDAD: Existen diferentes normas que definen estos ensayos, entre la cuales pueden ser destacadas las Normas:  

ASTMD1557-70 AASHTOT180-70

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APLICACIÓN E IMPORTANCIA A LA INGENIERÍA CIVIL: En ingeniería Civil se aplica la compactación para hacer terraplenes para caminos y ferrocarriles, cortinas de presas de tierra, pavimentos, etc. Los beneficios de la compactación son por ejemplo el aumenta de la capacidad para soportar cargas, se impide el hundimiento del suelo, se reduce el escurrimiento de agua, también se reduce el esponjamiento y contracción del suelo, impide a su vez los daños que causan las heladas.

EQUIPOS A UTILIZAR: 

Moldes de compactación



Pisón de Metal



Dispositivo extractor de muestra



Balanza



Horno



Tamices



Una regla metálica



Cápsulas



Una probeta graduada

PROCEDIMIENTOS: 







Se obtiene una muestra aproximada de 40 Kilogramos muestra que servirá para realizar 4 ensayos por muestra. Cada Muestra está compuesta por cuatro ensayos y cada ensayo se realiza con contenidos de agua diferente. El contenido de agua se obtiene aproximadamente obteniendo el 6%, 8%,10%,12% del peso de la muestra a tratar. Una vez bien saturada la muestra en forma homogénea, se procede a realizar el ensayo de compactación, cada ensayo está compuesta de 5 capas de muestra y cada capa de muestra es compactada con el pisón en 56 golpes.

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





En la capa superior para evitar que la muestra se derrame se procede a colocar el collarín de esa manera se realiza un llenado del molde en forma satisfactoria. Una vez realizada la compactación en la última capa se procede a retirar el collarín de cilindro y se procede a nivelar. Se pesa la muestra ya compactada y de la parte central del molde compactado se procede a extraer una muestra de suelo para ser analizado encontrando el CONTENIDO DE HUMEDAD.

CALCULOS: Calculo del contenido de humedad, Densidad húmeda y la densidad seca del suelo compactado para cada ensayo como sigue:

DENSIDAD SECA:

DENSIDAD HÚMEDA:

CONTENIDO DE HUMEDAD:

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MOLDE No

VOLUMEN DEL MOLDE

1 5

No DE CAPAS

2380 cc 56

GOLPES POR CAPA

Peso Suelo Humedo + Molde

gr.

10610

10751

10872

10835

Peso del Molde

gr.

5712

5712

5712

5712

gr/cc.

4898

5039

5160

5123

gr/cc

2.058

2.117

2.168

2.153

2

3

Peso del Suelo Humedo Densidad del Suelo Humedo

Capsula No

No

Suelo Humedo + Tara

gr.

464.60

438.80

461.50

561.20

Peso del Suelo Seco +Tara

gr .

447.50

419.70

430.20

520.20

Peso del Agua

gr.

17.10

19.10

31.30

41.00

Peso de la Tara

gr.

0.00

0.00

0.00

0.00

Peso del Suelo Seco

gr.

447.50

419.70

430.20

520.20

% de Humedad

%

3.82%

4.55%

7.28%

7.88%

Promedio de Humedad

%

Densidad del Suelo Seco

%

1

3.82%

4.55%

1.982

7.28%

2.025

DENSIDAD SECA MAXIMA: 2,051 gr/cc

4

7.88%

2.021

-

1.995

HUMEDAD OPTIMA 5,9 %

%

2.06 2.05 2.04

) c c / r g ( A2.03 M I X A M2.02 A C E S D2.01 A D I S N E2.00 D

1.99 1.98 3.00%

4.00%

5.00%

6.00%

7.00%

8.00%

% CONTENIDO DE HUMEDAD

PAVIMENTOS

27


RESULTADO:

CONTENIDO DE HUMEDAD ÓPTIMO (%): PESO ESPECIFICO SECO MÁXIMO (KN/m3):

5.9 % 2.051gr/cm3

CONCLUSIONES:



Los datos obtenidos de densidad máxima seca y contenido de humedad optimo que se especifican, son los datos que necesitamos para realizar una mejor compactación en nuestra área de estudio.







La densidad seca máxima de la calicata, fue de 2.051 gr/cm3. El porcentaje de humedad óptimo, nos indica la cantidad de agua que debemos utilizar para compactar dicho suelo. En la calicata son de 5.9%. La máxima densidad seca del ensayo de próctor debe ser mayor a la obtenida de la densidad in-situ porque al agregar agua se llenan los espacios vacíos.

RECOMENDACIONES:





Para realizar el proceso de compactación es necesaria tamizar las muestras como indican las normas de cálculo y ensayo de suelo del MTC. Se recomienda tener todas las herramientas necesarias en él, momento de realizar los ensayos así mismo es importante conocer su función y mantenimiento.





Agregar agua en Factores de % del peso de la muestra para que los rangos sean adecuadas. En este método se debe distinguir bien la descripción del suelo para poder aplicar el molde adecuado y los golpes adecuados para cada material.

PAVIMENTOS

28


ENSAYO CBR DEL SUELO La finalidad de este ensayo, es determinar la capacidad de soporte (CBR) de suelos y agregados compactados en laboratorio, con una humedad óptima y niveles de compactación variables. El ensayo CBR mide la carga necesaria para penetrar un pistón de dimensiones determinadas a una velocidad previamente fijada en una muestra de suelo, compactada según su próctor, formada por tres probetas (generalmente compactada a 12, 25 y 56 golpes/capa), después de haberla preparado moldes con muestra compactada se somete a la máxima deformación para simular su deformación así podemos prever la hipotética situación de acumulación de humedad en el suelo después de la construcción, sirve en sí para evaluar la calidad relativa del suelo para sub-rasante, sub-base y base de pavimentos. El CBR de un suelo es la carga unitaria correspondiente a 0.1” ó 0.2” de penetración,

expresada en por ciento en su respectivo valor estándar. El método CBR comprende los 3 ensayos siguientes: 

Determinación de la densidad y humedad.



Determinación de las propiedades expansivas del material.



Determinación de la resistencia a la penetración.

OBJETIVOS: 

El objetivo del ensayo de CBR es establecer una relación entre el comportamiento de los suelos principalmente utilizados como bases y sub. Rasantes bajo el

pavimento de carreteras y aeropistas, determinando la relación entre el valor de CBR y la densidad seca que se alcanza en el campo 

Describe el procedimiento de ensayo para la determinación de un índice de resistencia de los suelos denominado valor de la relación de soporte, que es muy conocido, como CBR (California Bearing Ratio).

DESCRIPCION: El ensayo se realiza normalmente sobre suelo preparado en el laboratorio en condiciones determinadas de humedad y densidad; pero también puede operarse en forma análoga sobre muestras inalteradas tomadas del terreno.

PAVIMENTOS

29


APLICACIÓN E IMPORTANCIA A LA INGENIERÍA CIVIL: El CBR es un ensayo que se puede utilizar para evaluar y diseñar. Se evalúan subrasantes o superficies de colocación de estructuras. Por otra parte, se diseñan suelos para ser utilizados como materiales de base y subbase de pavimento, o para rellenos estructurales.

NORMATIVIDAD: ASTMD D 1883-05

EQUIPO A UTILIZAR: Para la Compactación.



Molde de diám.=6”, ltura de 7” a 8” y un collarín de 2”.



Disco espaciador de acero diám. 5 15/16” y alt. 2.5”



Pisón Peso 10 lb. y altura de caída 18”.



Trípode y extensómetro con aprox. 0.001”.



Pesas de plomo anular de 5 lbs c/u (2 pesas).

Para la Prueba de Penetración. 





Pistón sección circular Diám. = 2 pulg. Aparato para aplicar la carga: Prensa hidráulica. V=0.05 pulg/min.Con anillo calibrado. Equipo misceláneo: balanza, horno, tamices, papel filtro, tanques para inmersión de muestra a saturar, cronómetro, extensómetros, etc.

PAVIMENTOS

30


DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA A LA PENETRACIÓN:

a) La muestra con molde, se colocará sobre ella la pesa anular y se montarán las pesas de plomo, de tal modo que se obtenga una sobrecarga semejante a la del pavimento a construirse. Pasar a c) y d). b) Si la muestra ha sido sumergida en agua para medir su expansión, y después que haya sido drenada, se colocará la pesa anular y encima de las pesas de plomo que tenía la muestra cuando estaba sumergida en agua; o sea que la sobrecarga para la prueba de penetración deberá ser prácticamente igual a la sobrecarga que tenía durante el ensayo de hinchamiento. c) El molde con la muestra y la sobrecarga, se coloca debajo de la prensa y se asienta el pistón sobre la muestra, aplicando una carga de 10 lbs. d) Una vez asentado el pistón, se coloca en cero el extensómetro que mide la penetración y el dial del extensómetro también se coloca en cero. e) Se hinca el pistón en incrementos de 0.025” a la velocidad de 0.05”/ minuto y se leen las cargas totales que ha sido necesario aplicar hasta hincar el pistón 0.50 pulgada. f) Una vez hincado el pistón hasta 0.50 pulgada, se suelta la carga lentamente; se retira el molde de la prensa y se quitan las pesas y la base metálica perforada. g) Finalmente se determina el contenido de humedad de la muestra.

CÁLCULO DEL CBR Las lecturas tomadas, tanto de las penetraciones como de las cargas, se representan gráficamente en un sistema de coordenadas. Si la curva esfuerzo - penetración que se obtiene es semejante a la del ensayo No. 1, los valores anotados serán los que se tomen en cuenta para el cálculo de CBR. CBR = El número CBR es un porcentaje de la carga unitaria patrón.

PAVIMENTOS

31


En la práctica, el símbolo de % se quita y la relación se presenta simplemente por el número entero. Para determinar el CBR se toma como material de comparación la piedra triturada que sería el 100%, es decir CBR = 100%. La resistencia a la penetración que presenta a la hinca del pistón es la siguiente:

PENETRACIÓN

CARGA UNITARIA PATRÓN

mm

pulg

Mpa

Psi

Kg/cm²

2,5

0,10

6,9

1,000

70

5,0

0,20

0,3

1,500

105

7,5

0,30

13,0

1,900

133

10,0

0,40

16,0

2,300

161

12,70

0,50

18,0

2,600

182

Si los CBR para 0.1” y 0.2” son semejantes, se r ecomienda usar en los cálculos, el CBR correspondiente a 0.2”. Si el CBR correspondiente a 0.2” es muy superior al CBR correspondiente al 0.1”,

deberá repetirse el ensayo.

PAVIMENTOS

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Resultados: ENSAYO DEL CBR (metodo ASTM D-1883) UBICACIÓN

Av. Gustavo Pinto con Pago Capanique s/n ( referencia frente a la videna)

MUESTRA

:terreno natural

FECHA

: 03 DE Abril del 2017

MOLDE Nro.

1

2

3

Nro. GOLPES POR CAPA

10

25

56

COND. DE LA MUESTRA

SATURADA

SATURADA

SATURADA

Peso molde + suelo humedo

8395

8601

8963

Peso del Molde

4140

4112

4259

Peso del Suelo humedo

4255

4489

4704

Volumen del Suelo

2116

2116

2116

Densidad humeda

2.01

2.12

2.22

% de humedad

6.27

6.46

6.58

Densidad seca

1.892

1.993

2.086

Tara Nro.

T-1

T-2

T-3

Tara + suelo humedo

465.8

492.5

511.5

Tara + suelo seco

438.3

462.6

479.9

Peso del agua

27.5

29.9

31.6

Peso de tara

0.0

0.0

0.0

Peso del suelo seco

438.3

462.6

479.9

% de humedad

6.27

6.46

6.58

Promedio de humedad

6.27

6.46

PAVIMENTOS

6.58

33


PENETRACION MOLDE Nro: PENETRACION mm. pulg. 0.000 0.025 0.050 0.075 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500

LECTURA DIAL 0 9 28 65 107 199 401 537

Lb/Plg2 900

MOLDE Nro:

CORRECCION Libras lbs/Pg2 0 0 51 17 135 45 299 100 485 162 892 297 1787 596 2389 796

Lb/Plg2 1000

12 GOLPES

MOLDE Nro:

LECTURA CORRECCION LECTURA CORRECCION DIAL Libras lbs/Pg2 DIAL Libras lbs/Pg2 0 0 0 0 0 0 14 73 24 56 259 86 47 219 73 143 644 215 132 596 199 237 1061 354 169 760 253 386 1720 573 356 1587 529 659 2929 976 616 2739 913 848 3766 1255

25 GOLPES

Lb/Plg2 1400

56 GOLPES

900

800

1200 800

700

1000

700 600 600

800

500 500 400

600

400 300 300 200

400

200 200

100

100

0

0 0.0

0.1

0.2

0.3 0.4 0.5 PENETRACION (PULG.)

0 0.0

0.1"(%)= 16.17

0.1

0.2


0.1"(%)= 25.31

0.0

0.1

0.2


0.1"(%)= 57.34

VALORES DE CORRECCION

Golpes correcc. valor 12 -0.019 0.181 25 0.008 0.208 56 0.000 0.200

12 x 0.181 0.181 0.000

y 0 162 162

25 x 0.208 0.208 0.000

y 0 272 272

56 x 0.200 0.200 0.000

y 0 573 573

PAVIMENTOS

34


DETERMINACION DE CBR Gr/cm3 2.100

Datos de Proctor: Densidad seca : Optimo humedad:

2.050

2.05

gr/cc.

5.9

%

2.000

1.950

CBR A 0.1"

23%

CBR A 0.1"

57%

AL 95% MDS AL 100% MDS

1.900

1.850 0

20

40

60

80

100 % DE CBR

RECOMENDACIONES: 

Los datos obtenidos de densidad máxima seca y contenido de humedad optimo que se especifican, son los datos que necesitamos para realizar una mejor compactación

PAVIMENTOS

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TRABAJO DE GABINETE CLASIFICACIÓN DE SUELOS OBJETIVOS: Determinar las características del suelo, usando dos tipos de clasificación los cuales se basan en los ensayos granulométricos realizados, su límite líquido, plástico y su índice de plasticidad. • Nos dará una percepción del suelo desde el punto de vista geotécnico, de tal

modo que se sabrá si el suelo es apto o no para su uso ya sea como una

PROCEDIMIENTO DEL TRABAJO: Usando los porcentajes obtenidos, y los demás datos, tan solo se procede a hacer un cálculo de gabinete. Para ambas clasificaciones, se necesita el análisis granulométrico para determinar la cantidad de material pasante y retenido en cada malla.

CLASIFICACIÓN AASHTO: 

Comenzaremos con el Índice de Grupo, conociendo que el porcentaje que pasa la malla 200 es 12.86,el LL =18.9, y el LP= NP se tendría:



IG=-2.064 =0



El porcentaje que pasa la malla 200 es 12.86, tendríamos un material granular. 35%<#200



Considerando los demás porcentajes se tendría que: %N°10 = 50.90%, el cual es mayor a 50% (máx) %N°40 = 35.54%, el cual es mayor a 30% (máx) %N°200 = 12.86%, menor a 15% (máx)

  

Limite Liquido= 18.90 a-2-4 Índice de plasticidad = NP Índice de Grupo =0 El suelo sería un A – 2 – 4, IG(0) según AASHTO, sería un excelente terreno de fundación Con gravas.

PAVIMENTOS

36




La determinación de las propiedades y desempeño de los materiales se logra a partir de un conjunto de ensayos o pruebas establecidas precisamente para comprobar que dichos materiales funcionen correctamente de acuerdo a rangos, límites y/o valores estándares para condiciones similares o equivalentes. Por otro lado, la caracterización de dichos materiales se divide en dos campos de la ingeniería: infraestructura civil e infraestructura vial.



La clasificación AASHTO es utilizado para Pavimentos, mientras que la Clasificación SUCS es usado en Cimentaciones. Ambas tienes importancia debido a que estos ensayo consiste en la clasificación del terreno natural para compararlo con la clasificación de materiales de suelos, de acuerdo con las normas ASTM D 422 / AASHTO T 88.



Los límites de Atterberg junto con la granulometría por tamizado se requieren para la clasificación del suelo, en este caso su consistencia con respecto al contenido de humedad. A estos contenidos de humedad en los puntos de transición de un estado al otro son los denominados límites de Atterberg, de acuerdo con las normas ASTM D 4318/ AASTHO T 89.



Mediante esta prueba se puede determinar la compactación o densidad máxima de un suelo o agregado en relación con su contenido de humedad. Existen dos tipos de ensayo Próctor normalizados: Ensayo Próctor Estándar, de acuerdo con las normas ASTM D 698 / AASTHO T 99, método C y el Ensayo Próctor Modificado, de acuerdo con las normas ASTM D 1557 / AASTHO T 180, método D. La diferencia entre ambos ensayos radica en la distinta energía utilizada, debido al mayor peso del pisón y mayor altura de caída en el Próctor Modificado.

PAVIMENTOS

37




Dado

las

necesidades

de

profesionales,

investigadores,

constructores, inspectores y todos aquellos involucrados en el sector vial es que es necesario plantear una guía de los ensayos básicos requeridos en el control de calidad en tres etapas generales durante la construcción de los pavimentos de mezcla asfáltica. Esto de acuerdo a especificaciones, disposiciones nacionales e internacionales, normas y procedimientos estándares utilizados para el muestreo y evaluación del comportamiento de los diferentes materiales que componen un pavimento.



La solicitud de estos ensayos se establecen de acuerdo con las

especificaciones de cada proyecto; por lo general de los ensayos anteriormente descritos se requerirán al menos los establecidos en las tablas de acuerdo al MANUAL DE ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE CARRRETERAS. 

Al diseñar un pavimento será necesario conocer las cargas del

tránsito que soportará durante un periodo establecido de vida útil, y de esta forma determinar si los materiales escogidos y los espesores de diseño tendrán la capacidad estructural para soportar dichos esfuerzos. Sin embargo, el análisis y determinación de ese procedimiento queda fuera del alcance de este documento.

PAVIMENTOS

38


 Se está procediendo a cavar la calicata y para luego sacar la muestra

 Se saca la muestra que será llevada a laboratorio para sus respectivos ensayos

PAVIMENTOS

39


 Se observa que se está realizando el ensayo de humedad natural

 Se observa que se esta haciendo el ensayo de granulometria

PAVIMENTOS

40


 Se observa que se está haciendo el ensayo de límite de atterberg

PAVIMENTOS

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 Se observa que se está haciendo el ensayo de proctor modificado

PAVIMENTOS

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PAVIMENTOS INFORME 01

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