UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANOESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL CONTENIDO DE HUMEDAD NORMAS: ASTM D653-90 NTP 339.127 1. OBJETIVOS Conocer la dependencia de las propiedades físicas y mecánicas de un suelo ante el porcentaje de humedad en su estructura. suelo. Determinación porcentual del contenido de agua en una muestra de 2. EQUIPO Cápsulas (taras) con sus respectiva tapa. Horno a temperatura constante de 105 +-5 grados centígrados. Balanza de precisión 3escalas o electrónica con precisión de 0.1g. Guantes. Otros ( espátulas, lona para cuarteo, badilejo) 3. INFORMACIÓN PRELIMINAR Un suelo natural se considera como un sistema de fases: Gaseoso Líquido Sólido La fase líquida no es característica permanente de un suelo, es solo transitorio según las condiciones del lugar donde se encuentre; pudiendo llegar a saturar el suelo y disminuyendo sus características de resistencia, o por el contrario si el suelo contiene un porcentaje bajo de humedad sus características de resistencia subirán. El contenido de humedad de un suelo, es la suma del agua capilar, libre e higroscópica presente en la masa del suelo con respecto al peso de los sólidos del mismo. w% Ww *100 Ws Relación expresada como porcentaje del peso de agua en una masa de suelo, al peso de las partículas sólidas. 1 ING. TANIA ZAPATA COACALLA UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Se determina el peso del agua, secando el suelo húmedo hasta obtener un peso constante del suelo seco. 4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Como mínimo se extraen tres muestras para realizar el ensayo, dependiendo de la cantidad de la muestra. La cantidad de muestra dependerá del tipo de suelo, tal como se muestra en la siguiente tabla. mínima Masa mínima Máximo Tamaño de malla Masa recomendada de recomendada de tamaño de Standard espécimen de ensayo espécimen de ensayo partícula (pasa húmedo para húmedo para el 100%) contenidos de contenidos de humedad reportados humedad reportados a a +/- 0.1% +/- 1% 2mm. o menos ITINTEC 2.00mm. (Nro. 10) 4.75mm. ITINTEC 4.75mm. (Nro. 4) 9.5mm. ITINTEC 9.51mm. ( 3/8”) 19.0mm. ITINTEC 19.00mm. ( ¾”) 37.5mm. ITINTEC 38.1mm. ( ½”) 75.0mm. ITINTEC 76.1mm. (3”) 20gr 20gr. 100gr 20gr 500gr 50gr 2.5Kg. 250gr 10Kg. 1 Kg. 50Kg. 5 Kg. Pesar los recipientes vacíos para el contenido de humedad anotando su identificación.. Colocar la muestra de suelo natural en las cápsulas y determinar su peso húmedo. horas. Colocar las muestras de suelo en el horno por un tiempo de 18 a 24 pesar. Sacar la muestra y dejar enfriar como mínimo 15 minutos antes de Cuando la muestra al pesarlo demuestra un peso constante se determina el peso seco. Se realiza los cálculos de contenido de humedad. Observación: Cuando se trabaje con una muestra pequeña (menos de 200gr) que contiene partículas de grava mayores a 3/4”, no es apropiado 2 ING. TANIA ZAPATA COACALLA UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL incluirlas en las muestras de ensayo. Sin embargo en el reporte de resultados se mencionará y anotará el material descartado. 5. REGISTRO DE DATOS Y RESULTADOS Muestra extraída de una calicata de profundidad : ______. Ubicada a :______m.y con una potencia de:_____m. Material de:______mm. que presenta partículas finas cuyo tamaño máximo es Se procedió a extraer muestras con peso mayores a: _____gr. A continuación los cálculos correspondientes: Por último se saca un promedio de los tres resultados no pudiendo variar estos 3 por mas de 2% en este caso se elimina el mas lejano de los resultados y se promedia entre los dos restantes. Ejemplo Nro. 01 CALICATA N° 1 Nro De Tara * Peso de Tara Peso de Tara+ M. Humeda Peso de Tara + M. Seca Peso de Agua Peso Muestra Seca Contenido de humedad W% 11 72.8 155.17 146.19 8.98 73.39 12.24 8 69.32 167.72 157.19 10.53 87.87 11.98 11.93 18 78.4 159.63 151.2 8.43 72.8 11.58 Promedio cont. Humedad W% *Tara se llama al envase metálico que se utiliza para realizar el ensayo. W%= (8.98/73.39) * 100 = 12.24 (Número de tara 11) W% = (P. De cápsula + Muestra Húmeda)-(P. De cápsula + Muestra Seca) x 100 (P. de cápsula + muestra seca) – (P. De cápsula) Ejemplo Nro 02. Nro De Tara Peso de Tara Peso de Tara + M. Humeda Peso de Tara + M. Seca Peso de Agua Peso Muestra Seca Contenido de humedad W% 3 gr. gr. gr. gr. gr. W% L-2 14.52 94.28 87.55 6.73 73.03 9.22% D–3 14.85 93.21 84.11 9.1 69.26 13.14% D–4 14.48 97.58 90.61 6.97 76.13 9.16% ING. TANIA ZAPATA COACALLA La cantidad de muestra también es muy importante tener en cuenta ya que ésta debe ser representativa del estrato a examinar. y colocar en bolsas de plástico bien cerradas con su respectiva tarjeta. Humedad W% W% 9. RECOMENDACIONES DEL ENSAYO. TANIA ZAPATA COACALLA .UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Promedio cont. ya que un error en décimas varía los resultados. Al extraer la muestra de la calicata se debe tener mucho cuidado de no alterar su humedad mediante el uso de guantes.19% En este caso por ejemplo vemos que la muestra 2. 4 ING. por lo tanto se hallará el promedio solo de los resultados mas cercanos: W% = (9. presenta un resultado de contenido de humedad. alejada en mas de 2% de las otras muestras.22% + 9.16%) 2 6. Se recomienda tener mucho cuidado al realizar el pesado de las muestras. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL DENSIDAD DE LA MASA 1. Otros ( espátulas. lo cual incluye las 3 fases del suelo: Gaseoso Líquido VOLUM DE LA MASA Sólido PESO DE LA MASA. cuchillos). Balanza de precisión 3escalas o electrónica con precisión de 0. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 5 Podemos encontrar la densidad de la masa por dos métodos : ING. Cocina. y siempre será menor que el peso específico de las partículas sólidas. 3. TANIA ZAPATA COACALLA . no es igual al de sus partículas sólidas. La densidad o el peso específico del suelo. Vaso para sumergir la muestra. INFORMACIÓN PRELIMINAR Cuando hablamos de la densidad de la masa estamos hablando de la relación que existe entre el peso de la muestra de suelo y su volumen total. los valores oscilan entre 1.1g. 4. Determinación en gr/cm3 de la masa de suelo. sino que varía en función a la cantidad de vacíos que posea la masa del suelo. 2. OBJETIVOS Conocer y entender la relación de los tres elementos que componen una muestra de suelo con el volumen que ocupan.6 a 2 gr/cm3. Guantes y parafina. EQUIPO Horno a temperatura constante de 105 +-5 grados centígrados. H L A m masa Vmasa En caso de ser una muestra irregular por tener partículas de diversos tamaños entonces se deberá extraer una muestra inalterada obteniendo su peso.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Si el suelo es uniforme y de consistencia plástica. REGISTRO DE DATOS Y RESULTADOS PESO ESPECÍFICO DE LOS SÓLIDOS 1. hallamos su peso y lo dividimos entre el volumen. Sumergimos la muestra y obtenemos su peso en estado sumergido. Una vez que se a pesado se cubre la muestra con parafina para poder proteger la estructura de la masa de suelo. TANIA ZAPATA COACALLA . semi-sólida o sólida. 5. Volvemos a pesar muestra + parafina. se puede tallar una muestra dándole una forma geométrica conocida. OBJETIVOS 6 ING. 1g. y realizar por separado los ensayos de peso específico de los sólidos tal como se detalla a continuación: PARA PARTÍCULAS MAYORES AL TAMIZ NRO.6 a 2. EQUIPO Picnómetro de 100 a 500cc. TANIA ZAPATA COACALLA . Es expresado por el símbolo = s VOLUMEN DE LOS SÓLIDOS S Sólido PESO DE LOS SÓLIDOS. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Podemos tener muestras con partículas finas y también mayores al tamiza Nro. que es fundamental para cálculos posteriores de los asentamientos. Otros (bandejas. Wsólidos Vsólidos 4. Balanza de precisión 3escalas o electrónica con precisión de 0.8 gr/cm3.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Obtener la relación entre el peso de los sólidos sobre el volumen que ocupan. 8 – ASTM C 127 Cantidad de la muestra depende del tamaño máximo que ésta posea. tal como se muestra en la siguiente tabla: 7 ING. Determinación en gr/cm3 de los sólidos de una masa de suelo. en este caso se debe tamizar la muestra de suelo por dicho tamiz. Pipeta. Baño de agua María. INFORMACIÓN PRELIMINAR El peso específico de los sólidos es la relación que existe entre el peso de las partículas sólidas y su volumen que ocupan. franela. Probeta de 500 a 1000ml. Termómetro graduado de –5 a 150grados centígrados. Los valores se sitúan entre 2. taras. 2. guantes de asbesto). 3. y otras relaciones volumétricas de la masa de suelo. 8. de capacidad. Horno a temperatura constante de 105 +-5 grados centígrados. para evitar la adherencia del material fino. para leer el volumen total.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Una vez que se obtiene la cantidad de la muestra. Una vez saturado se seca la superficie de la muestra con un paño de franela. se lavará la muestra a través del tamiz Nro. Agua destilada Introducir la muestra con mucho cuidado y colocar la probeta en una superficie plana. y dejarlo en una cubeta por espacio de 24 horas para saturar los poros del material grueso. Lecturar el volumen final Partículas sólidas 8 ING. 8. para dejarlo en estado saturado superficialmente seco. TANIA ZAPATA COACALLA . Colocar agua destilada en la probeta hasta un volumen exacto (anotar la lectura de la probeta) Lecturar el volumen. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Una vez lecturado el volumen colocar la muestra en una bandeja y dejarlo secar al horno por 24 horas. Colocar la muestra en el picnómetro y llenar con agua destilada hasta la tercera parte del volumen del picnómetro. y obtener su peso. 9 ING. Por último se obtiene el peso de la muestra seca. o colocando el picnómetro en baño maría o sobre un mechero o removiendo constantemente. hasta obtener un peso constante. llenar con una pipeta hasta el volumen indicado en el picnómetro. TANIA ZAPATA COACALLA . Una vez que se han eliminado los vacíos. Se debe obtener una cantidad mínima de muestra dependiendo de la capacidad del picnómetro tal como se muestra en la tabla: Una vez obtenida la cantidad de muestra. 8 – ASTM D 854. pudiendo realizar esta operación con una bomba de vacíos. se coloca en una bandeja o tara. REGISTRO DE DATOS Y RESULTADOS PARA PARTÍCULAS MENORES AL TAMIZ NRO. Extraer el aire atrapado entre las partículas sólidas. y se deja secar en el horno por 24 horas. 20gr.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL REGISTRO DE DATOS Y RESULTADOS *El volumen del picnómetro puede variar de 200cc. *1Factor de corrección k para diferentes temperaturas PASO 6 Volumen del Picnómetro=200cc PASO 1 Peso de sólidos+picnómetro=127. considerando que el peso específico del agua es 1gr/cm3 10 ING. TANIA ZAPATA COACALLA . Para obtener el volumen de los sólidos: el paso 2 – el paso 1 nos dará el peso del agua que será igual a su volumen. 500cc. 250cc. PASO 2 Peso de agua + sólidos + picnómetro= 314.97gr. OBSERVACIÓN: 1.8 % Re tenidoenelNro.8 Gs Gs TABLA 1 11 ING.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Entonces si resto el volumen del picnómetro – el volumen ocupado por el agua. entonces nos dará el volumen de los sólidos. TANIA ZAPATA COACALLA . 8 entonces se deberá hallar la gravedad específica de los sólidos de la muestra con la siguiente expresión: G 100 % PasantedelNro. En caso de contar con un suelo con partículas mayores y menores al tamiz Nro. 9977 0.0004 1.5 22 22.99597 0.9986 0.99823 0.99780 0.9982 0.99862 0.0007 1.9998 0.99567 Factor de corrección K 1.9988 0.99720 0.5 19 19.9979 0.0003 1.99668 0.0006 1.9976 0. 12 ING.0005 1.0002 1.5 21 21.99791 0.99853 0.5 28 28.99745 0.99707 0. poder estimar si el suelo esta mal o bien graduado.99889 0.5 23 23.9980 0.9990 0.5 20 20.5 25 25.9999 0.99880 0.99812 0.9974 ENSAYO DE ANÁLISIS GRANULOMETRICO DE UN SUELO POR TAMIZADO (ASTM D422) 1.99732 0.5 18 18. TANIA ZAPATA COACALLA .99757 0.99626 0.99833 0.5 30 Densidad del agua (gr/ml) 0.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Temperatura ºC 16 16.5 26 26.99694 0.99612 0.9993 0.9983 0. determinar que grupos comprenden a los suelos gruesos y que grupos a los suelos finos.9987 0.99681 0.5 27 27.0001 1.99768 0.9997 0.9992 0.0000 0.5 29 29.9991 0.9996 0. Poder clasificar un suelo según los tamaños de sus partículas.0007 1.99897 0. OBJETIVOS Adquirir criterio para poder tener una clasificación de tipo cualitativo y cuantitativo del tipo de suelo según sus características volumétricas por tamaños.99582 0.99871 0.5 17 17.9995 0.99843 0.5 24 24.99654 0.9984 0.99640 0.99802 0. 2”. grava.3/8”.Es la relación (D30)2/(D10*D60). EQUIPO Y MATERIALES Mallas estándar de: 3” . Horno (de 105 a 110grados centígrados) Bandejas. etc. Con los datos obtenidos mediante cálculos y en gráfico se puede también obtener 2 coeficientes de importancia como son el coeficiente de uniformidad y el coeficiente de curvatura.40.20.001gr. ¾”.60. forma. Cepillo y brocha 3. 200 entonces se deberá recurrir a otros métodos de análisis para poder separar sus partículas como por ejemplo los métodos de sedimentación.. Balanza de precisión a 0. Nro.11/2”. arena. 1”.80. el coeficiente de curvatura nos permite ver la graduación de un suelo.100. Nro.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL 2. INFORMACIÓN PRELIMINAR. Nro. Coeficiente de Curvatura.8. Con la distribución de partículas obtenidas por el empleo de tamices. Se aclara que si el suelo tiene un alto porcentaje que pasa la malla Nro. se puede elaborar una curva granulométrica. limo y arcilla que presenta un suelo..1/2”. Nro. Teniendo como datos que este coeficiente es mayor de 4 en las gravas y mezclas gravosas y es mayor de 6 en los suelos arenosos o mezclas areno-gravosas. cuyos porcentajes graficados son acumulativos del material que pasa cada malla. Nro. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 13 ING.21/2”. representados sobre un papel semilogarítmico. Este análisis mecánico nos permite determinar los porcentajes de piedra. Nro. Nro. hasta que se acudió al método granulométrico. Nro.200 y cazolete. Coeficiente de uniformidad. 4. Nro. es decir obtener una clasificación por el tamaño de sus partículas tamizadas por una serie de mallas que nos permitía ver la graduación del suelo. TANIA ZAPATA COACALLA .10. La clasificación de los suelos siempre era basado en conceptos muy subjetivos tales como por el color.4. es así que si este coeficiente esta entre 1 y 3 es un suelo bien graduado.Es la relación de D60/D10 donde D60 es el diámetro correspondiente donde el material a pasado el 60% y igual para el D10 aun mas fino. : 6655gr. 4..46 0.0 (3") 500 1000 2000 3000 4000 5000 Una vez que tenga un valor constante en su peso se registra este dato como peso del suelo seco antes de lavar. Por último se realizan los cálculos correspondientes.5 (3/8") 19. 6..200 63. %RETENIDO %RETENIDO % QUE CORREGIDO PARCIAL ACUMULADO PASA 0. g 9.PESO DE MATERIAL QUE HA PASADO LA MALLA NRO. 200 (4-6) = 460GR TAMICES ABERTURA ASTM mm 76.PESO DE BANDEJA + MUESTRA SECA DESPUES DE LAVAR…….PESO DEMUESTRA SECA ANTES DE LAVAR. hasta que el agua este totalmente clara.……. Por último se tamiza por todo el juego de tamices.500 50.00 PESO RET.100 3" 2 1/2" 2" 1 1/2" 14 PESO RETENIDO 0.600 38.54 ING. 5. Luego se lava el material pasándolo a través del tamiz Nro.0 (2") 75. la cantidad de muestra depende del tipo de suelo. pesando el material retenido en cada uno de ellos teniendo cuidado de sacar el material que quedan incrustados en el tamiz.. TANIA ZAPATA COACALLA . 7. REGISTRO DE DATOS Y RESULTADOS EJEMPLO1 PESOS INICIALES: 1.00 0.: 6155gr..: 6195gr..(2-1)….00 197. Una vez concluida esta operación se lleva al horno por un tiempo mínimo de 24 horas y a una temperatura min..……………..00 3..7 (1") 37.46 100. procediendo luego a anotar el peso seco después de lavar. para hallar la curva granulométrica.: 5695gr.. considerando los siguientes parámetros: Diámetro nominal de las partículas más Peso mínimo aproximado de la porción Grandes mm (pulg) Gramos.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Secar el material a temperatura constante como mínimo a 105grados y máximo a 110grados centígrados. 5.00 197..00 96. 200.PESO DE BANDEJA……………………………………………………:500gr.6 (¾") 25.5 (1 ½") 50. 2. De 105 y un máximo de 110 grados centígrados.PESO DE MUESTRA SECA DESPUES DE LAVAR(5-4)…………….PESO DE BANDEJA + MUESTRA SECA ANTES DE LAVAR……...….00 3. error = 5695-5690.02 0.84 45.300 0.840 0.73 99.50 71.90 27.5 24.00 1402.a b c d e Cálculo de % Pérdida Sumamos los pesos retenidos en los tamices =5690.02 100.00 47.350 4.590 0.46+10.00 1.82 13.00 47.00 17.73 86. ya que esta cantidad es parte de mi muestra total. Pero este peso debe ser igual el Peso de la muestra seca después de lavar(5695gr.27 1006.42 55. %Pérdida= 4.30gr.83 13.27 0.5gr x 100 = 0.00 110.00 787. se procede a hallar el porcentaje retenido por cada tamiz: Ejm.00 454.93 96.44 13.00 787.30 6155.50 66.00 389.a 594.69 10.c Porcentaje retenido parcial Una vez corregido los pesos retenidos.180 0.00 1. por lo tanto la suma de mi muestra total debe ser igual a = 6155 gr.--------------100% 197gr -------------. en este caso se deberá corregir restando el error.89 98.80 5.46% Porcentaje retenido acumulado Se procede a sumar los porcentajes retenidos en cada tamiz de la siguiente manera: Ejm.27 66.X X = 3.30 5690. Por lo tanto por ser una cantidad pequeña se sumará al tamiz Nro.d 15 ING.98 100. TANIA ZAPATA COACALLA .50 71. Tamiz 1 ½” Si 6155gr.00 0.00 10.73 3.74 1398. 4.46% Tamiz 1” = 0+3.b Compensación del material que paso por el tamiz Nro.5=4.20 110.190 0.525 6.00 2.58 44.250 0.58 37.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL 1" 3/4" 1/2" 3/8" 1/4" No4 No8 No10 No16 No20 No30 No40 No 50 No60 No80 No100 No200 25.10.18 454.000 1.57 86. Por lo tanto es un error por defecto.00 97. de mayor retenido.760 2.00 389.25 0.050 12.83 1.08% .70 569.16 0. .26 54.46=3.42 62.00 461.11 1.00 1.30gr+460gr = 461. Entonces sumaremos a la base: 1.98 94.380 2.074 BASE TOTAL % PERDIDA .00 6. este error es igual a : .08% 5695gr Esto quiere decir que se debe compensar este peso sumando en los tamices finos a partir del tamiz Nro.00 0.00 7. Tamiz 1 ½” = 0+3.5gr.5gr.44= 13.) por lo que existe una cantidad de material que se ha perdido en el proceso de tamizado. .(Ver columna de peso retenido corregido) *Puede existir error por exceso en caso que los tamices no estén muy limpios.200 en el proceso de lavado Se debe de compensar la cantidad de material que ha pasado el tamiz Nro.149 0.70 569.400 19.420 0.10 72.00 1006.00 594.90% . 200 en el proceso de lavado.700 9. Entonces ha pasado 100% – 13.10% Realizar esta operación hasta la base. En el eje de las abscisas en escala Semilogarítmica se grafican los tamices (sus diámetros). Para este paso se resta 100% .83= 27.e Porcentaje que pasa Por último se halla el porcentaje que pasa: este valor es muy importante para poder graficar la curva granulométrica. Tamiz 2” : Si ha retenido 0% Entonces ha pasado el 100% Tamiz 1 ½”: Si ha retenido 3.90% hasta este tamiz. Ejm.90%= 86.54% Tamiz 1” : Si ha retenido 13. Una vez realizado este procedimiento. continuamos con graficar la curva granulométrica.44 + 13. Se utiliza esta escala por la diversidad de tamaños de las partículas.73% hasta la base. 16 ING.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Tamiz 3/4” = 0+3. En el eje de las ordenadas en escala natural se grafican los porcentajes que pasan.los Porcentajes retenidos acumulados.46% Entonces ha pasado 100 – 3. . para poder observar de manera mas clara la curva granulométrica.46%= 96.46+10. TANIA ZAPATA COACALLA . TANIA ZAPATA COACALLA .UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL 17 ING. Poder observar los diferentes estados del suelo al pasar por distintos contenidos de humedad.OBJETIVOS Determinar los límites de consistencia de los suelos finos y entender el grado de cohesión de las partículas y su resistencia a aquellas fuerzas exteriores que tienden a deformar o destruir su compacidad. esto no se podía obtener solo con el ensayo granulométrico.. 2.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ENSAYOS PARA DETERMINAR LOS LIMITES DE CONSISTENCIA 1.INTRODUCCIÓN En la mecánica de suelos se tiene la necesidad de poder darle una clasificación mas acertada a un suelo según sus características. Es por lo que mediante el trabajo de Atterberg y Casagrande se pudo definir los estados de consistencia de un suelo y los límites de consistencia de los mismos. ya que se observaba un comportamiento particular en los suelos finos. TANIA ZAPATA COACALLA . A continuación se muestra un diagrama: ESTADO LÍQUIDO LÍMITE LÍQUIDO(LL) ESTADO PLÁSTICO ESTADO SEMISÓLIDO LÍMITE PLÁSTICO(LP) HUMEDAD CRECIENTE LÍMITE DE CONTRACCIÓN LC) ESTADO SÓLIDO 18 ING. éstos variaban su consistencia en función al contenido de humedad que poseían.. INFORMACIÓN PRELIMINAR La frontera entre el estado semilíquido y plástico se denomina LIMITE LIQUIDO que se calcula o se obtiene utilizando una copa de casagrande de bronce con dimensiones especificadas. Estado Semilíquido: Presenta propiedades de un fluido viscoso. Estado Semisólido: El suelo aun puede disminuir su volumen. TANIA ZAPATA COACALLA . Se coloca el suelo y se procede a hacerle una ranura trapezoidal. sin desmoronarse ni agrietarse. Estado Sólido: El volumen del suelo ya no varía. Y los límites de consistencia que vienen a ser la frontera de humedad entre dos estados de consistencia LIMITE LIQUIDO: NORMA : NTP 339. aun cuenta con porcentaje de humedad bajo. El contenido de humedad con el que se produce el cierre de la ranura exactamente a los 25 golpes será el límite líquido del suelo. ASTM D 423 1. 11mm mm 10mm 2mm. unidos por un eje el cual al girar hace que la copa caiga periódicamente golpeando contra la base del dispositivo que es de hule cuya altura de caída es de 1cm. Este contenido de humedad indica que el suelo presenta una resistencia al corte de 25gr/cm2. Según Atterberg un suelo fino puede pasar por los siguientes estados de consistencia cuando el agua es decreciente entre sus partículas: Estado Líquido: Que presenta propiedades y apariencia de una suspensión lodo. OBJETIVO Obtener el contenido de humedad expresado en porcentaje %. también especificado. con un tacón adherido.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Se debe tener en cuenta que el comportamiento de los suelos finos depende de su estructura. como Estado Plástico: El suelo es capaz de soportar deformaciones rápidas. por ejemplo en el caso de arcillas estas presentan un comportamiento particular como es la plasticidad debido a su estructura laminar y sus propiedades físico-químicas más no así en los limos que al aumentar el porcentaje de humedad rompe la adherencia entre sus partículas. 2. cuando éste se halle en el límite entre el estado plástico y el estado semilíquido. no presenta porcentaje de humedad.130. 19 ING. si existe presencia de grumos estos se deberán desmenuzar con la comba de goma. este ajuste se realiza con la parte posterior del ranurador. De muestra en el envase de porcelana y huemedecerlo con agua destilada por 24 hrs. Se debe realizar la respectiva calibración a la cuchara de Casagrande en su altura de caída para no incurrir en errores. Se coloca aproximadamente 100gr.001gr. hasta obtener una muestra de 300 gr. Acciónese la copa a razón de 2 golpes por segundo contando el número de golpes necesario para que la parte inferior del talud de la ranura se una al otro lado en un ancho de 1/2” pulg. evitando la formación de burbujas en el interior de la masa. Comba de goma Bandejas y vasija de porcelana. por el tamiz Nro. se usa el material que pasa el tamiz. 40. TANIA ZAPATA COACALLA . En el ranurador evitar que la ranura sea mayor de 13mm. EQUIPO Y MATERIALES Tamiz Nro. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Tamizar nuestra muestra de suelo sobre la bandeja. con velocidad constante.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL 3. previo secado de este material al aire libre. Luego colocar una porción de esta pasta en la cuchara de Casagrande con un espesor máximo de 1cm. Debido a la dificultad de las arcillas de absorber humedad. Cápsulas para hallar el contenido de humedad Horno a temperatura constante(105 a 110grados centígrados) Envase de porcelana Espátula 4. cabe mencionar que el ranurador se debe mantener en todo el recorrido normal a la superficie interior de la cuchara. con un número mínimo de 15 golpes y un máximo de 35. 20 ING. Hacer la ranura correspondiente. 40 Cuchara de Casagrande Ranurador ASTM Balanza de precisión a 0. 82% 31 25.61 16.1 15.49% 27 24.05 25.92 11.3 21. Adicionar suelo seco a la muestra preparada.26 10.57 23. REGISTRO DE DATOS Y RESULTADOS LÍMITE LÍQUIDO 21 ENSAYO No 1 2 3 4 CAPSULA No F 1-R L-7 F CAPSULA + SUELO HUMEDO gr. AGUA gr. OBSERVACIÓN. Contenido de humedad al iniciar la prueba..36 11.El ensayo se puede alterar por las siguientes razones : Excesivo tiempo para realizar el ensayo por punto. se debe realizar 4 pruebas 2 antes de 25 golpes y 2 después de 25 golpes.7 2.08 10. No humedecer la muestra 24hrs. PESO DE LA CAPSULA gr.76 26.42% 22 29. CONTENIDO DE HUMEDAD % NUMERO DE GOLPES N 28. 5.4 3.49 2.56 2.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Luego coger una muestra de esa unión y colocar en una cápsula para poder calcular su contenido de humedad.35 10.85 14. CAPSULA + SUELO SECO gr. Antes. TANIA ZAPATA COACALLA . PESO DEL SUELO SECO gr.96% 18 ING.64 19.88 12.82 22.85 15. Es necesario recalcar que la escala del contenido de humedad variará en función a los datos obtenidos. tal como se muestra en la gráfica Por lo tanto el LÍMITE LÍQUIDO ES: 17. 2. no siempre empezará de 0. 1. 2. EQUIPO Y MATERIALES Tamiz Nro. Ubicamos los 4 puntos en la gráfica y procedemos a unir los dos puntos antes de los 25 golpes hallando su punto medio de esta recta. y en el eje de las ordenadas el contenido de humedad a escala natural. Graficamos. OBJETIVO Hallar el contenido de humedad expresado en porcentaje cuando éste se halle en el límite entre el estado plástico y el estado semisólido del suelo. a partir de este punto nos vamos hasta el eje de las ordenadas obteniendo así el contenido de humedad correspondiente a los 25 golpes. Para obtener el límite líquido.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL 1. NORMA : ASTM D 424 El límite plástico viene a ser el contenido de humedad más bajo. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 22 ING. ubicamos N=25 golpes e intersecamos la recta. TANIA ZAPATA COACALLA .9% LIMITE PLASTICO. Comba de goma Bandeja Cápsulas para hallar el contenido de humedad Horno a temperatura constante(105 a 110grados centígrados) Envase de porcelana Espátula 6.001gr. Por ultimo unimos los dos puntos medios. con el cual el suelo pasa de un estado plástico a un estado semisólido. 3. sin más posibilidad de poder deformarse. Unimos también los dos puntos después de 25 golpes hallando también su punto medio. en el eje de las abscisas en escala semilogarítmica el número de Golpes. 40 Vidrio esmerilado Balanza de precisión a 0. se vuelve a juntar la muestra y repetir el proceso.P.33 3 Por lo tanto el límite plástico de la muestra es13. para poder obtener un resultado satisfactorio.58% 3 6 27. 7.33 0.9 0. = L.48 19. Esta operación debe repetirse como mínimo por 3 muestras. REGISTRO DE DATOS Y RESULTADOS ENSAYO CAPSULA CAPSULA + SUELO HUMEDO CAPSULA + SUELO SECO AGUA PESO DE LA CAPSULA PESO DEL SUELO SECO LIMITE PLASTICO No No gr.45 0. –L.INDICE DE PLASTICIDAD. promediando los resultados más cercanos. de preferencia utilizar el mismo material ya preparado para el limite líquido Se forma una esfera presionándola contra el vidrio esmerilado haciéndola rotar con la palma de la mano formando cilindros hasta llegar a un espesor de 3mm. gr.66 21.58+13. PLASTICIDAD No Ligeramente Mediana Alta 23 INDICE PLASTICO 0-3 4-15 15-30 > 30 RESISTENCIA AL ESTADO SECO Muy Baja Ligera Mediana Alta ING. APLICACIONES DE LOS LÍMITES DE CONSISTENCIA 1.23 1.51 12.1 13. OBSERVACIÓN.94 1.95 4..L. Una vez que llega a este estado se halla el contenido de humedad.64% 2 2 23.64 23. gr.15 18. gr. gr.19 21. hasta que falle a una velocidad constante y se note la presencia de fisuras en su superficie.33% Obtenemos el contenido de humedad de cada muestra y en este ensayo debe existir entre muestras máximo 1% de diferencia.64+12. % 1 3 19. TANIA ZAPATA COACALLA .95 13.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Se toma una pequeña cantidad de muestra para formar cilindros de 3mm de espesor. En este caso promediamos LL=13.18%.Si se ha llegado a obtener los 3mm. y la muestra no ha presentado fisuras ni se ha desmoronado. ya que es un dato importante para hallar el INDICE DE PLASTICIDAD.56 26. P/(%<0.) INDICE DE LIQUIDEZ <<1 >1 24 INTERPRETACIÓN NO EXISTE PELIGRO DE INESTABILIDAD PELIGRO POTENCIAL DE INESTABILIDAD ING..002MM) SUELO FINO Montmorillonita Illita Caolinita ACTIVIDAD 1-7 0.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL 2.5-1 0.P. TANIA ZAPATA COACALLA .L.)/(L.5 3..P.L. – L.ACTIVIDAD = I.INDICE DE LIQUIDEZ= (W% . INFORMACION PRELIMINAR En toda obra civil se ha buscado mejorar las propiedades de un suelo.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ENSAYO DE PROCTOR MODIFICADO NORMA ASTM D 1557 1. llegando a idear una serie de métodos. Lo cual detallamos a continuación: 25 ING. Determinar la máxima densidad seca de un suelo. 2. comprender el término de humedad óptima y la dependencia de ambos factores.Mezcla de suelos(Arcillas con suelos friccionantes) En este caso optamos por la compactación. tanto mecánicos. permeabilidad y estabilidad del suelo al aumentar la compacidad de sus partículas por procesos mecánicos. TANIA ZAPATA COACALLA . OBJETIVOS Entender el mejoramiento de las propiedades de resistencia. químicos y físicos par poder mejorar sus propiedades tal como se muestra en el siguiente esquema METODOS DE MEJORAMIENTO DE SUELOS FISICOS Confinamiento(Suelos Friccionantes) Consolidación(Suelos finos) ESTABILIZACIÓN QUÍMICA Uso de cal Uso de cemento Asfalto Aditivos químicos MECÁNICOS Compactación estándar y modificado . La energía específica de compactación se basa en la siguiente fórmula es: Ee N * n *W * h V donde : Ee= Energía específica N= Número de golpes por capa -n =Número de capas del suelo W= Peso del pisón -h= Altura de caída libre del pisón. 4 a 56golpes /capa 26 ING. La energía de compactación que se genera es de 6Kg/cm/cm3. aumenta la energía de compactación a 27Kg/cm/cm3.635cm2. y area de contacto de 19. características que debe mantener durante toda la vida útil de la obra. 4 a 25 golpes/capa Método B.peso 2. disminución de capacidad de deformación y permeabilidad. por medio de golpes de un pisón tubular cuya altura de caída es de 12”.Se denomina compactación de un suelo. Un molde de diámetro 4” material de suelo que pasa la malla Nro. el número de golpes por capa es de 25. Los tipos de molde. TANIA ZAPATA COACALLA .5kg. numero de golpes por capa dependerá fundamentalmente del tipo de suelo a compactar asi tenemos 3 categorías: Método A. energía específica. Un molde de diámetro 6” material de suelo que pasa la malla Nro. su importancia estriba en su aumento de resistencia. METODOS DE LABORATORIO COMPACTACIÓN MECÁNICOS EN PROCTOR ESTÁNDAR: La prueba consiste en compactar el suelo en tres capas de un molde de dimensiones (diámetro 4” o 6” dependiendo del tipo de suelo)y forma especificadas. PROCTOR MODIFICADO: La prueba consiste en compactar el suelo en 5 capas y a 56 golpes por capa. el molde también dependerá del tipo de suelo a compactar.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL COMPACTACIÓN. al proceso por el cual mediante una determinada energía de compactación se puede lograr reducir los vacíos que existen entre las partículas de un suelo. por lo tanto baja el peso específico de los sólidos. Contenido de agua del suelo. 4 Horno (105 a 110grados centígrados) Bandejas ING. Balanza de precisión de 0. EQUIPO. que al ser compactadas. Un molde de diámetro 6” material de suelo que pasa la malla Nro.1gr. 27 1 molde de diámetro de 6” Pisón especificado de peso 5kg. esta hará aumentar la lubricación de las partículas. este solo apoya en poca medida al reacomodo. pero a su vez se observó que si el contenido de agua subía demasiado el peso específico volvía a disminuir.su comportamiento en la compactación del suelo es muy importante ya que influirá en la estabilidad del mismo. en un principio si el agua esta en un porcentaje bajo. hasta llegar a una humedad óptima y una densidad máxima del suelo. Un molde de diámetro 4” material de suelo que pasa la malla Nro. confinan el agua que existe entre ellas. Malla Nro. Se observó que al incrementar agua a un suelo seco y compactarlo este aumentaba su peso específico seco. esto se explica de la siguiente manera : el agua ayuda al suelo a reacomodar sus partículas.-Se produce siempre una diferencia de comportamiento entre suelos gruesos y finos o entre suelos arcillosos y friccionantes. pero si este porcentaje de humedad se sigue incrementando entonces el agua llegará a ocupar un espacio entre las partículas. al aumentar en forma progresiva. para lo cual también las dimensiones del molde y la energía de compactación varían según el método. La densidad del suelo seco se hallara con la siguiente fórmula: s h 1 w% donde: s densidad sec a h densidad húmeda w% porcentaje de humedad 3. ¾ a 25 golpes/capa Método D.. es decir actúa como lubricante. TANIA ZAPATA COACALLA . ¾ a 56 golpes/capa Factores que mas influyen en la compactación de un suelo Naturaleza del suelo. regla recta metálica Balanza de precisión 0.001gr. y se genera el fenómeno de acolchonamiento es decir existe presión de empuje del agua que reduce la energía de compactación.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Método C. Aumentando la cantidad de agua a razón de 2% por muestra. para evitar la perdida de humedad. De peso por muestra. Preparamos el material para 6000 gr.4 <=20% 3kg B 3/8” <=20% Nro. Una vez compactado. se retira el anillo superior . Luego se procede a sacar muestras de humedad del molde tanto de la parte superior como inferior y llevar al horno por 24 horas. enrasando con la regla metálica Se procede a hallar el peso del molde +muestra. es necesario prepara 4 muestras para este ensayo. ¾”. De preferencia con el 2% del peso del material. 3/8” y Nro. esta mezcla se deberá hacer con guantes. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Secar al aire una muestra de suelo de por lo menos 50 kg. ING. ENSAYO DE PROCTOR: ESTANDAR METODO Condiciones del material Cantidad de Suelo 28 A Nro. Mezclar la muestra con el agua suficiente para el primer punto. Dibujar los resultados en un gráfico que tenga como abcisas los contenidos de humedad y como ordenadas los pesos específicos secos de la masa. e identificar a que método pertenece.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Guantes Badilejo Cápsulas para contenido de humedad 4. su diámetro y su respectivo volumen. TANIA ZAPATA COACALLA . realizar este procedimiento en forma de espiral. 4 Proceder a hallar los porcentajes retenidos en cada malla. Se repite esta operación hasta obtener puntos donde el suelo vuelva a bajar su peso como mínimo 4 puntos.4 > 20% 3kg C ¾” <=30% 3/8” > 20% 6Kg. y tamizar por las mallas: 2”. Registrar el peso del molde y su placa base y determinar para cada molde su altura. Dividir la muestra en 5 partes iguales y colocar en el molde compactando cada capa al número de golpes de acuerdo al tipo de ensayo y método empleado. Siempre evaluando desde el método C hasta el métodoa A. 05 11.64+-0.05 45. TANIA ZAPATA COACALLA .4 > 20% 3kg ¾” <=30% 3/8” > 20% 6kg 5 5 5 25 25 56 10.64+-0. De golpes 25 Diámetro del 10.485Kg.72+-0. 4598 4877 4883 4904 ING.64+-0.16 45.48+-0.16 27.054Kg/cm/cm3 6. De golpes Diámetro del molde Altura de molde Altura de caída del pisón Energía específica B Nro.64+-0.64+-0.05 30.04 15.16+-0.04 molde Altura de molde 11.cm/cm 27.64+-0.054Kg/cm/cm3 3 25 10.48+-0.25+-0.cm/c 27.6cm MOLDE No 2 No DE CAPAS 5 Peso Suelo Húmedo + Molde Peso del Molde Peso del Suelo Húmedo 29 VOLUMEN DEL MOLDE GOLPES POR CAPA 2100c c 56 Gr.07 11.07 11. 10500 10779 10785 10806 Gr.46cm2 H de molde: 11.72+-0.485Kg.13 11.cm/cm3 m3 3 8.13 del pisón Energía específica 6.485Kg.05 30.05 11. 5902 5902 5902 5902 gr/cc.4 <=20% 3kg C 3/8” <=20% Nro.05 Altura de caída 30.16+-0.72+-0.48+-0.16+-0.054Kg/cm/cm3 MODIFICADO A METODO Condiciones del material. REGISTRO DE DATOS Y RESULTADOS CÁLCULO DE LA DENSIDAD HUMEDA Diámetro del Molde: 15.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Número de capas 3 Nro.16+-0.04 10.13 6.2cm Area : 181.25+-0.16 45. Cantidad de Suelo Número de capas Nro.04 3 56 15. 47 59. La escala dependerá de los datos hallados.04 12.59 46.16 T .67 48.11 61.12 46.93 160.29 88. 2.85 147.78 51.19gr/cm3.190 2.325 2. CÁLCULO DEL CONTENIDO DE HUMEDAD Capsula No No T61 B 2 8 1 3 T .40 3.15 64.12 15.28 Peso del Agua gr. Ubicamos los puntos que corresponden a cada muestra y procedemos a unir los puntos con pistolete.169 9.50 14.99 139.49 10.89 85.95% 2. 110.86 Peso del Suelo Seco + Capsula gr.97% / 100) CÁLCULO DE LA MÁXIMA DENSIDAD SECA Y DEL ÓPTIMO CONTENIDO DE HUMEDAD Graficamos a escala natural en el eje de las abscisas el contenido de humedad y en el eje de las ordenadas la densidad seca.77 69.07% 7.41 67.55 1.64 1.210 2. 30 ING. 89. para darle la forma de una curva y poder hallar la máxima densidad seca.335 Ejemplo: Peso de suelo húmedo: 10500gr – 5902=4598 Densidad de suelo Húmedo: Peso/Volumen: 4598gr/2100cc=2.19 gr / cm3 1 (1.63 9.10 Suelo Humedo + Capsula gr.94% 9.74 99.99% 5.64 75. TANIA ZAPATA COACALLA .97% 5.75 63.21 87.97 % de Humedad % 2. 107.126 2.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Densidad del Suelo Húmedo gr/cc 2.15% 9.66 3.30 150.86 8.10% 5.70 4.23% 7. 17.56 51.31 Peso del Suelo Seco gr.71 51.85% CÁLCULO DE LA DENSIDAD SECA s h 1 w% Densidad del Suelo Seco s % 2.75% Promedio de Humedad % 2.09% 7.34 79.62 32.322 2.58 Peso de la Capsula gr.88 13.126 2.19% 2. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL 31 Ubicamos gráficamente el óptimo contenido de humedad y la máxima densidad seca. o Por lo tanto Máxima densidad seca= 2.15% ING.21gr/cm3 o Óptimo Contenido de Humedad= 5. TANIA ZAPATA COACALLA . 32 ING. El ensayo de C. OBJETIVOS Determinar el índice relativo de soporte de un suelo en condiciones de densidad controlada (compactado) ó un suelo inalterado. Conocer el comportamiento de los suelos saturados. es que se desarrolló el método California propuesto por el Ing. Porter en 1929 y adoptado luego por el departamento de carreteras del estado de California.B. generando deformaciones en la superficie y considerando también que el pavimento esta sometido a cargas móviles que están en contacto con el suelo un corto tiempo. que considera relacionar la resistencia del suelo a la penetración de un pistón de carga a determinadas profundidades con respecto a una muestra patrón de material triturado. 2. TANIA ZAPATA COACALLA . y sus propiedades expansivas. (llamado también Valor Relativo de Soporte). INFORMACIÓN PRELIMINAR Teniendo conocimiento que los pavimentos flexibles sufren generalmente fallas por corte. nos permite hallar un índice relativo de soporte que viene a ser el grado de resistencia que tendrá nuestro suelo en base a un suelo patrón que es muestra triturada de piedra.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ENSAYO DE CBR NORMA : ASTM D1883 1.R. A25.A7 A2.R.A2-6 > 50 excelente Base GW.A6.Gato de tornillo con velocidad vertical del pistón controlada de 1.14 cm de altura ING.27cm/min.R.SP. Sub base. EQUIPO Y MATERIALES Máquina de prueba.A2-4.SM GM.A7 A1b. de un pavimento. y la subrasante. GM. A1-a.A3 C.CH.CL. sub_base OH. hallado será = Carga unitaria del ensayo X 100 Carga unitaria patrón Este ensayo es muy aplicado para evaluar los materiales a usar en las capas de Base.CH. 33 Disco espaciador de 6..R.OL OL.GC. 0–5 5 – 10 10 – 20 20 – 30 30 – 50 50 – 80 80 – 100 CLASIFICACION Subrasante muy mala Subrasante mala Subrasante regular a buena Subrasante muy buena Sub base buena Base buena Base muy buena C.R.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL El valor de C.ML.A6. u otra estructura que este sometido a cargas móviles.B.A7 A4.SC.SP.B.OL OH. C.A5.A3.A4. TABLAS PARA CLASIFICAR LOS SUELOS SEGÚN LOS VALORES DE C. o de una aeropista. Clasificación suelo 2–5 5–8 8 – 20 20 – 30 30 – 60 60 – 80 80 – 100 Muy mala Mala Regular a buena Excelente Buena Buena Excelente cualitativa del Uso Sub-rasante Sub-rasante Sub-rasante Sub-rasante Sub-base Base Base 3.MH.MH.SM.B. TANIA ZAPATA COACALLA .B. Clasificación general Usos Sistema de clasificación Unificado AASHTO 0–3 3–7 7 – 20 20 – 50 Muy pobre Pobre a regular Regular Bueno Subrasante Subrasante Sub-base Base.B.R.GP A5.A6. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Moldes de 6” con un collar de extensión de 2” y una placa de base perforada de diámetro menor a 1/16”. sus pesos. TANIA ZAPATA COACALLA . 34 ING. Balanza de tres escalas. Un pistón de penetración de 1. esta compactación es análoga al realizado en el ensayo de proctor.001 para medir la expansión del suelo. 4. A continuación ensamblamos los moldes que vamos a utilizar obteniendo sus números. Anillos de 5 o 10 Libras de peso. su altura y es importante hallar la altura del disco espaciador. Cápsulas para hallar el contenido de humedad. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL El material tiene que ser secado previamente ya sea al aire libre o en horno a una temperatura máxima de 60 grados centígrados. 4. se voltea el molde y se quita la base metálica perforada y el disco espaciador. cuya función es simular la carga de pavimento que existe sobre el suelo. Guantes Papel filtro. pesando el material en una cantidad de 6 kg. Bandejas para la preparación de la muestra.95” de diámetro y 19. balanza de 20 kg. una vez que se mezcla bien el material se coloca en el molde la quinta parte del material y se compacta haciendo caer el pisón 56 veces sobre cada capa. 1 trípode y micrómetro con aproximación de 0. su diámetro. Una vez compactada la muestra se coloca el collarín metálico enrasando la parte superior. Un vástago ajustable y placa perforada.35cm2 de área con 4” de longitud. Aproximadamente para un punto.3/8”. Un pisón de compactar especificado de acuerdo al tipo de ensayo proctor que se realizó. Nro. Horno de (105 a 110 grados centígrados) Combo de goma Tamices ¾”. luego se tendrá que tamizar por las mallas que se ha usado en el proctor de acuerdo al método utilizado. se utilizan también según el tipo de proctor utilizado. Se introduce el disco espaciador y se coloca un papel filtro grueso de 6” de diámetro. Se prepara la muestra con la humedad que indica los resultados del ensayo de proctor. 97cm H del disco espaciador: 5.025” hasta llegar a ½” por último se suelta la carga lentamente.5cm. (133kg/cm2) Para 0.1” de penetración – 1. Después de saturar por tres días se drena la muestra por 15 minutos. encima de este vástago se colocan los anillos de 5 o 10 libras de acuerdo al espesor de pavimento que se presuman irán sobre esa muestra. (105kg/cm2) Para 0. se marcan las zonas para volver a colocar el trípode en el mismo sitio y se realiza la lectura inicial.46cm2 H de molde 1: 17.600lb/pulg. Luego se coloca el molde en un tanque de agua para que se sature.000lb/pulg (70kg/cm2) Para 0.500lb/pulg. REGISTRO DE DATOS Y RESULTADOS CÁLCULO DE LA DENSIDAD HUMEDA Diámetro del Molde 1: 15.2” de penetración – 1. y se monta el trípode con un extensómetro. teniendo en cuenta que 5 libras representan 15cm de espesor de pavimento. Se inca el pistón controlando la velocidad a 0. se coloca encima de esta superficie el plato metálico perforado y se voltea el molde. esta lectura se toma cada 24 horas durante los 3 días. Luego se coloca en cero el extensómetro que mide la deformación igual que el extensómetro del anillo de carga. esta muestra patrón tiene una resistencia al punzonamiento de: Para 0. (161kg/cm2) Para 0.05”/minuto. TANIA ZAPATA COACALLA . Para determinar el CBR se toma el material de comparación que es la piedra triturada.300lb/pulg.900lb/pulg. (182kg/cm2) 5. lecturando las cargas en incrementos de 0. Luego el molde con la muestra y la sobrecarga se colocan debajo de la prensa y se asienta el pistón sobre la muestra. luego se coloca el papel filtro sobre la superficie enrasada.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Pesamos el molde con la muestra determinando la densidad y humedad de la muestra. 35 MOLDE No 1 2 3 No DE CAPAS NUMERO DE GOLPES POR CAPA 5 5 5 12 25 56 ING.5” de penetración – 2.2cm Area : 181.4” de penetración – 2.3” de penetración – 1. Sobre la superficie libre de la muestra se coloca el otro papel filtro y encima el vástago graduable para poder lecturar la expansión. Las lecturas tomadas se grafican en un sistema de coordenadas mediante la curva esfuerzo penetración. 50 Peso de la Capsula gr.1 50.9 153 707.05 Suelo Humedo + Capsula gr.54 02:00 61 276. CÁLCULO DE LA DENSIDAD SECA 116 132 56 5 64.50 14. 12.2 105.1 27.7 100.1 22.50 29.05% 5.3 67.4 95 436.0 112.7 7. .59 % de Humedad % 5.14% 5.19 47.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL CONDICIONES DE LA MUESTRA Peso Suelo Humedo + Molde gr.3 181 838.84 46.96 Peso del Suelo Seco gr.87 68.9 37.99 2. Peso del Suelo Humedo gr.5 360 1671.0 1.26 84.00 44.8 70. Volumen del Suelo cc.0 2.27 01:00 41 182.54 13. Peso del Agua CÁLCULO DE LOS ESFUERZOS.3 136 628.5 4.86 2.55 gr. 1.3 17.156 13250 7990 5260 2271.0 133.19 96.9 86.2 209 969.37 B02 75.6 1.1 35 154.2 421 1954. Peso del Molde gr. MOLDE No 1 MOLDE No Dial Kg Kg/cm2 Dial Kg Kg/cm2 Dial Kg Kg/cm2 00:30 19 79.8 9.17% 5. 49.4 26.099 12660 7710 4950 2296. 2.21% 5.90 50.40 1.18% 5.0 471 2186.31 Correc.2 16.84 1.01 10.4 43.1 557 2583. Penetración Tiempo mm 36 Esfuerzo patrón.996 2.5 36. Densidad del Suelo Humedo gr/cc.81 03:00 72 328.7 14.8 6.1 8.099gr/cm3.20 93.3 59.04 2.6 8.8 247 1146.00 2.80 81.05 61.80 72. TANIA ZAPATA COACALLA 3 Correc. MOLDE No 0.2 5.09 04:00 82 375.13% gr/cc.4 22.5 29.47 35.03 13.57 2.07% Promedio de Humedad Densidad del Suelo Seco % 5.63 70.5 12.46 14. Peso del Suelo Seco + Capsula gr.052 2.8 230 1067.50 49.4 295 1369.0 75 342.00 20 18 Correc.91 01:30 55 248.7 282 1309.1 19.0 32.5 629 2914.14% 4.202 Capsula No No T .62 06:00 113 520.5 155 716. SATURADO SATURADO SATURADO 11880 7130 4750 2263.6 3.97% 5.4 150.8 117 539.46 3.34 58. 2 ING.1 55.315 Peso de suelo húmedo: 11880gr – 7130=4750 Densidad de suelo Húmedo: Peso/Volumen: 4750gr/2263cc=2.89 07:00 125 576.35 05:00 94 431. 4cm2 = 4.1 Kg/cm2.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL 10.5KG.801640969+4.1 Kg/cm2 o EJM: ESFUERZO Kg/cm2= 79. ING. Por último obtenemos el esfuerzo que será la división entre la FUERZA(KG)/ÁREA DEL PISTÓN. El área del pistón es 19.701071057*Dial-0.000082763*(Dial) 2 (Se debe aclarar que esta fórmula dependerá de la calibración del anillo.16 08:00 Lecturamos el dial del esfuerzo las profundidades normadas tal como muestra la tabla. de cada equipo) o EJM:-9.4cm2 o EJM: ESFUERZO Kg/cm2= 79. Obtenemos su equivalente en Kg.4cm2 = 4. 37 Por último graficamos penetración en mm VS esfuerzo.000082763*(19) 2 = 79.701071057*19-0. Con la siguiente fórmula: o -9. TANIA ZAPATA COACALLA .5Kg/19.5Kg/19.801640969+4. como para una penetración del pistón de 5.3 X 100=18% 105 Escogiendo de preferencia el valor hallado a 5mm de penetración del pistón.5mm. 38 ING.3 X 100=20% 70. hallado será = 14.B.R.R.B. hallado será = 19. tanto para una penetración del pistón de 2.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL CÁLCULO DEL C. TANIA ZAPATA COACALLA . Hallamos los valores de CBR.R. relacionando los esfuerzos obtenidos de cada muestra con los esfuerzos de la muestra patrón.0mm. EJM. El valor de C.B.31 El valor de C. (4)14.497 % 0 0 2.789 19/12/2007 09:30 a.008% 124.78 0.002 0.002 0. o Dial(3) – el dial(1). para cada muestra.002 2.009 0.5 0.235 0 (2)14.002 15.785 0. Fecha Hora Tiempo Dial Expansión mm 18/12/2007 09:30 a.002 0.009mm = 0.003 0.m.003 15.UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL CÁLCULO DE EXPANSIÓN.004 0. El porcentaje de expansión se clcula con la siguiente fórmula: %EXPANSIÓN= Expansión mm Altura inicial de la muestra %EXPANSIÓN= 0.002 2.m. (1)14. 39 ING.003 0.002 09:30 a. TANIA ZAPATA COACALLA .003 La expansión en mm por diía es igual al dial(2) – el dial(1).m.233 2.003 0.233 0.003 0.5 0.233 09:30 a.m.7mm.5 0.008 15.787 0. (3)14.003 0.002 0. 20/12/2007 21/12/2007 0 Dial % Expansión mm 0 Dial % Expansión mm 0 15.