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UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLOFACULTAD DE INGENIERIA
CIVIL, SISTEMAS Y ARQUITECTURAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA
CIVILPavimentos
UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLOFACULTA DE INGENIERA CIVIL,
SISTEMAS Y ARQUITECTURAESCUELA DE INGENIERA CIVIL PAVIMENTOS ..
DOCENTE: FERNANDEZ MUNDACA ABRAHAMGRUPO HORARIO: AINTEGRANTES:
GUEVARA NEZ JOSELITOLLATAS BAUTISTA JUNIOR D.BOBADILLA GUADALUPE
PEDROBENAVIDES FERNANDEZ JHONYLambayeque, 13 de enero de 2015ENSAYO
DE CBR
I. Ensayo Proctor Modificado. (ASTM D-1557 MTC E-115)
1.1 Extraccin de muestras de campo.El lugar de donde se extrajo
la muestra est ubicado en la ciudad universitaria, a espaldas de
las facultades de Ingeniera Zootecnia y Agronoma.El material a
ensayar se trata de un suelo arenoso con presencia de arcilla (sc),
y se extrajo a una profundidad de 1.50 m, como manda el Manual de
suelos y Pavimentos del MTC. Luego de su secado al aire libre se
procedi a realizar el ensayo de laboratorio.
1.2 Ensayo de Laboratorio.
1.2.1 OBJETIVOS: Determinar el peso volumtrico seco mximo (d mx)
que pueda alcanzar un material, as como la humedad ptima (W pt.) a
que deber hacerse la compactacin.
1.2.2 MARCO TEORICO
GENERALIDADES. Se denomina compactacin de suelos al proceso
mecnico por el cual se busca mejorar las caractersticas de
resistencia, compresibilidad y esfuerzo deformacin de los mismos.
Este proceso implica una reduccin ms o menos rpida de los vacos,
como consecuencia de la cual en el suelo ocurren cambios de
volmenes de importancia, fundamentalmente ligados a prdida de
volumen de aire. La compactacin est relacionada con la densidad
mxima o peso volumtrico seco mximo del suelo que para producirse es
necesario que la masa del suelo tenga una humedad determinada que
se conoce como humedad ptima. La importancia de la compactacin es
obtener un suelo de tal manera estructurado que posea y mantenga un
comportamiento mecnico adecuado a travs de toda la vida til de la
obra. Por lo general las tcnicas de compactacin se aplican a
rellenos artificiales, tales como cortina de presa de tierra,
diques, terraplenes para caminos y ferrocarriles, muelles,
pavimentos, etc. Algunas veces se hace necesario compactar el
terreno natural, como en el caso de cimentaciones sobre arena
suelta. Las ventajas que representa una compactacin adecuada son:
El volumen de vaco se habr reducido a un mnimo y consecuentemente,
su capacidad de absorber humedad tambin se habr reducido a un
mnimo. La reduccin de vacos se debe a que las partculas de menor
tamao han sido forzadas a ocupar el vaco formado por las partculas
ms grandes. De all que si una masa de suelos est bien graduada, los
vacos o poros se reducirn prcticamente a cero y se establecer un
contacto firme y slido entre sus partculas, aumentando la capacidad
del suelo para soportar mayores pesos. Los mtodos usados para la
compactacin de los suelos dependen del tipo de los materiales con
los que se trabaje en cada caso. Los suelos puramente friccionantes
como la arena se compactan eficientemente por mtodos vibratorios y
mtodos estticos; en cambio los suelos plsticos, el procedimiento de
carga esttica resulta el ms ventajoso. Los mtodos usados para
determinar la densidad mxima y humedad ptima en trabajos de
mantenimiento y construccin de carreteras son los siguientes: a)
Proctor Standard. b) Proctor Modificado c) Prueba Esttica El ensayo
de Proctor modificado se crea al crearse tambin equipos
compactadores ms pesados que se usan en la pavimentacin de
carreteras y aeropuertos. Especificaciones para el ensaye Proctor
Modificado (basadas en la norma 1557-91 de la ASTM) CONCEPTO
METODO
A B C D
Dimetro del molde (cm) 10.1615.2410.1615.24
Volumen del molde (cm) 943.32124943.32124
Peso del martillo o pisn (Kg) 4.544.544.544.54
Altura de cada del martillo (cm) 45.745.745.745.7
Numero de golpes del pisn por cada capa 25562556
Numero de capas de compactacin 5555
Energa de compactacin (Kg-cm/cm) 16.4916.4216.4916.42
Suelo por usarse Pasa por 100% tamiz No.4100%El 20%Pasa 100
tamiz
tamiz 3/8 retiene No.4
PRUEBAS DE COMPACTACIN Se entiende por compactacin la aplicacin
mecnica de cierta energa, o cantidad de trabajo por unidad de
volumen, para lograr una reduccin de los espacios entre las
partculas slidas de un suelo, con el objeto de mejorar sus
caractersticas mecnicas. Al obtenerse un mejor acomodo de las
partculas slidas y la expulsin de aire que contiene el suelo, se
produce un aumento de su peso volumtrico o especfico. Si a un suelo
cuya humedad es baja se le van dando ciertos incrementos a su
contenido de agua y se le aplica cada vez la misma energa de
compactacin, su peso volumtrico va aumentando, propiciado por la
accin lubricante del agua, hasta que llega un momento en el que el
peso volumtrico del material seco, calculado a partir del peso
volumtrico del material hmedo y de la humedad, alcanza un valor
mximo. Al contenido de agua con el que se obtiene el mejor acomodo
de partculas y el mayor peso volumtrico o especifico del material
seco, para una determinada energa de compactacin, se le denomina
humedad ptima y al peso volumtrico correspondiente se le designa
como peso volumtrico o peso especfico seco mximo. Cuando a partir
de esta condicin de humedad ptima y peso volumtrico seco mximo, se
incrementa el agua para una mismo volumen, el agua con el aire
remanente ocuparan el lugar de algunas partculas de suelo,
obtenindose en consecuencia pesos volumtricos que van siendo
menores a medida que el agua aumenta. Si en un sistema de ejes
coordenados se sitan los puntos correspondientes a cada peso
volumtrico seco con su respectiva humedad y se unen con una curva,
quedar representada la variacin del peso volumtrico de un material
para diferentes contenidos de agua y una misma energa de
compactacin; esta curva adopta aproximadamente la forma de una
parbola, siendo ms pronunciada su curvatura en el caso de suelos
arenosos que en los suelos arcillosos. El contenido de agua ptimo y
el peso volumtrico seco mximo de un suelo, tambin varan con la
energa de compactacin; cuando sta se aumenta, se obtienen mayores
pesos volumtricos secos mximos con humedades ptimas menores. A su
vez, la humedad ptima y el peso volumtrico seco mximo son funcin
del tipo de suelo; los suelos gruesos, para una misma energa de
compactacin, tienen en general mayores pesos volumtricos y menores
contenidos de agua que los suelos finos. De acuerdo con la
naturaleza de los materiales y con el uso que se les pretenda dar,
se han establecido procedimientos de prueba para llevar a cabo la
compactacin de los suelos en el laboratorio, con objeto de
referenciar y evaluar la compactacin que se alcanza con los
procedimientos aplicados en el campo, para determinar el grado de
compactacin del material. Tomando en cuenta la forma de aplicar la
energa al material, las pruebas de compactacin que generalmente se
emplean son de los siguientes tipos: Por impactos, como son las
pruebas de: Compactacin dinmica AASHTO estndar, Proctor SOP, AASHTO
modificada de 3 y 5 capas y los Mtodos de California y de Texas.
Por carga esttica, como es la prueba de compactacin Porter. Por
amasado, como es el caso del mtodo de compactacin de Hveem. Por
vibracin, como es el mtodo de compactacin en que se utiliza una
mesa vibratoria.
1.2.3 PROCEDIMIENTO
EQUIPO. El equipo para Proctor modificado es igual que el
Proctor estndar con la nica diferencia siguiente: Un molde de
compactacin. Constituido por un cilindro metlico de 4 de dimetro
interior por 4 de altura y una extensin de 2 de altura y de 4 de
dimetro interior. Un pistn o martillo y su gua de 45 cms., de cada
y 4.54 kg de peso. Una regla metlica con arista cortante de 25 cm
de largo. Una balanza de 29 Kg de capacidad y 1.0 gr. de
sensibilidad. Una balanza de 500 gr., de capacidad y de 0.01 gr.,
de sensibilidad. Un horno que mantenga una temperatura constante
entre 100 110 C. - Charolas metlicas Probetas graduadas de 500 cm3
- Extractor de muestras. Tara para determinar humedad.
PROCEDIMIENTO GENERAL. Se obtiene por cuarteo una muestra
representativa, previamente secada al sol y que segn el mtodo a
usarse puede ser de 3, 7, 5 y 12 kilogramos. De la muestra ya
preparada se esparce agua en cantidad tal que la humedad resulte un
poco menor del 10% y si el material es arenoso es conveniente
ponerle una humedad menor. Se revuelve completamente el material
tratando que el agua agregada se distribuya uniformemente. Pese el
molde cilndrico y anote su peso. La muestra preparada se coloca en
el molde cilndrico en cinco (5) capas, llenndose en cada capa
aproximadamente 1/3 de su altura y se compacta cada capa de la
forma siguiente: - Se coloca el pistn de compactar con su gua,
dentro del molde; se eleva el pistn hasta que alcance la parte
superior y se suelta permitiendo que tenga una cada libre de 45.7
cms., se cambia de posicin la gua, se levanta y se deja caer
nuevamente el pistn. Se repite el procedimiento cambiando de lugar
la gua de manera que con 25 o 56 (segn el mtodo) golpes se cubra la
superficie. Esta operacin de compactacin se repite en las cinco
capas del material. Al terminar la compactacin de las tres capas,
se quita la extensin y con la regla metlica se enraza la muestra al
nivel superior del cilindro. Se limpia exteriormente el cilindro y
se pesa con la muestra compactada anotando su peso. (Peso del
material + cilindro). Con ayuda del extractor de muestra se saca el
material del molde y de la parte central del espcimen se toman
aproximadamente 100 gr., y se pesa en la balanza de 0.1 gr., se
sensibiliza anotando su peso. (Peso hmedo). Deposite el material en
el horno a una temperatura de 100 a 110 C por un perodo de 24
horas, transcurrido este perodo determnese el peso seco del
material. El material sacado del cilindro se desmenuza y se le
agrega agua hasta obtener un contenido de humedad del 4 al 8% mayor
al anterior.
Repita los pasos del 2 al 9 hasta obtener un nmero de resultados
que permitan trazar una curva cuya cspide corresponder a la mxima
densidad para una humedad ptima.
Realizando el apisonada con el pistn de compactacin. Extrayendo
muestra para el control de humedad
1.2.4 CLCULOSCALCULO DEL CONTENIDO DE HUMEDAD
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