CLASIFICACIN, ENSAYOS Y ESTUDIOS DE SUELOS EN DISEO DE CARRETERAS Y PAVIMENTOS.

CLASIFICACIN, ENSAYOS Y ESTUDIOS DE SUELOS EN DISEO DE CARRETERAS Y PAVIMENTOS.1. CARACTERSTICAS DE LOS SUELOSCOMPOSICIN QUMICA Y MINERALGICA DEL SUELO. La composicin qumica del suelo incluye la media de la reaccin de un suelo (pH) y de sus elementos qumicos (nutrientes). Las propiedades qumicas del suelo varan con el tiempo.b)TAMAO DE SUS PARTCULAS.Independientemente del origen del suelo, los tamaos de las partculas, en general, que conforman un suelo, varan en un amplio rango. Los suelos en general son llamados grava, arena, limo o arcilla, dependiendo del tamao predominante de las partculas.

c)FORMA DE SUS PARTCULAS.El esqueleto y la arena, representan la parte inerte del suelo y tienen por lo tanto solamente funciones mecnicas, constituyen el armazn interno sobre las cuales se apoyan las otras fracciones finas del suelo, facilitando la circulacin del agua y del aire.El limo participa solo en forma limitada en la actividad qumica del suelo, con las particular de dimetro inferior, mientras que su influencia en la relacin agua suelo no es insignificante, y se incrementa con el aumento de los dimetros menores de este.La arcilla comprende toda la parte coloidal mineral del suelo, y representa la fraccin ms activa, tanto desde el punto de vista fsico como del qumico, participando en el intercambio inico, y reaccionando en forma ms o menos evidente a la presencia del agua, segn su naturaleza. Por ejemplo las arcillas del grupo de las caolinitas tienen una capacidad de intercambio inico bastante reducida, y se hinchan poco en presencia del agua, mientras que las arcillas pertenecientes a otros grupos tienen una elevada capacidad de intercambio inico y elevada capacidad hidratante.

2. CLASIFICACIN DE LOS SUELOS.

La clasificacin de suelo es el indicador de las propiedades fsico-mecnicas que tienen los suelos. La clasificacin que mejor describe y determina las propiedades de un suelo a usarse como subrasante es la clasificacin de AASHTO M-145; las primeras variables son: la granulometra y la plasticidad. En trminos generales un suelo conforme a su granulometra se clasifica as:GAVA: de un tamao menor a 76.2 mm (3) hasta tamiz N.10 (2 mm)ARENA GRUESA: de un tamao menor a 2 mm hasta tamiz n. 40 (0.425 mm)ARENA FINA: de un tamao menor a 0.425 mm hasta tamiz N. 200 (0.075 mm)LIMOS Y ARCILLAS: tamaos menores a 0.075 mm

Conforme AASHTO, un suelo fino es el que tiene ms de 35% que pasa el tamiz N. 200 (0.075 mm), los cuales se clasifican como A-4, A-6 O A-7. Dos suelos considerados finos que tenga granulometras similares, pueden llegar a tener propiedades diferentes dependiendo de su plasticidad, cualidad que se analiza en el suelo que pasa el tamiz N. 40; dichas propiedades de plasticidad, se analizan conforme las pruebas de lmites de attreberg, los cuales son:LIMITE LQUIDO O LL: es el estado de un suelo, cuando pasa de un estado plstico a un estado semilquido.LIMITE PLASTICO O LP: es la frontera entre el estado plstico y el semislido de un suelo.INDICE PLASTICO O IP: es la diferencia entre LL y LP, que nos indica la plasticidad del material.

De lo escrito anteriormente, se concluye que para los suelos gruesos, la propiedad ms importante es la granulometra y para los suelos finos son los lmites de Attrerberg.La relacin entre la humedad y densidad de un suelo compactado, es una situacin muy importante que se requiere al analizar las propiedades del mismo. Para el efecto se desarrollaron los ensayos Proctor, AASHTO T-99 (estndar) y T-180 (modificado) y son los que permiten determinar la humedad ptima o sea la humedad ideal en la cual el suelo llega a su densidad mxima y a su vez alcanza sus mejores propiedades mecnicas. El valor de esta humedad optima depende directamente de la cantidad de energa de compactacin a la que se ha sometido el suelo; al ser mayor la energa de compactacin, la humedad ptima ser menor a la densidad seca ser mayor.

3. ENSAYOS DE LOS SUELOS A REALIZAR.a)CONTENIDO DE HUMEDAD (ASTM D2216)

DEFINICIONESLa humedad o contenido de humedad de un suelo es la relacin, expresada como porcentaje, del peso de agua en una masa dada de suelo, al peso de las partculas slidas.ESPECIMEN DE ENSAYO

Para los contenidos de humedad que se determinen en conjuncin con algn otro mtodo ASTM, se emplear la cantidad mnima de espcimen especificada en dicho mtodo si alguna fuera proporcionada.La cantidad mnima de espcimen de material hmedo seleccionado como representativo de la muestra total, si no se toma la muestra total, ser de acuerdo a lo siguiente:

APARATOSHorno de secado.- Horno de secado termostticamente controlado, capaz de mantener una temperatura de 110 5 C.Balanzas.- De capacidad conveniente y con las siguientes aproximaciones: de 0.1 g para muestras de menos de 200 g de 0. 1 g para muestras de ms de 200 gRecipientes.- Recipientes apropiados fabricados de material resistente a la corrosin, y al cambio de peso cuando es sometido a enfriamiento o calentamiento continuo, exposicin a materiales de pH variable, y a limpieza.Utensilios para manipulacin de recipientes.- Se requiere el uso de guantes, tenazas o un sujetador apropiado para mover y manipular los recipientes calientes despus de que se hayan secado.Otros utensilios.- Se requiere el empleo de cuchillos, esptulas. cucharas, lona para cuarteo, divisores de muestras, etc.PROCEDIMIENTO

Determinar y registrar la masa de un contenedor limpio y seco (y su tapa si es usada).

Seleccionar especmenes de ensayo representativos de acuerdo lo indicado en anteriormente.

Colocar el espcimen de ensayo hmedo en el contenedor y, si se usa, colocar la tapa asegurada en su posicin. Determinar el peso del contenedor y material hmedo usando una balanza (vase APARATOS) seleccionada de acuerdo al peso del espcimen. Registrar este valor.

Remover la tapa (si se us) y colocar el contenedor con material hmedo en el horno. Secar el material hasta alcanzar una masa constante. Mantener el secado en el horno a 110 5 C a menos que se especifique otra temperatura. El tiempo requerido para obtener peso constante variar dependiendo del tipo de material, tamao de espcimen, tipo de horno y capacidad, y otros factores. La influencia de estos factores generalmente puede ser establecida por un buen juicio, y experiencia con los materiales que sean ensayados y los aparatos que sean empleados.

Luego que el material se haya secado a peso constante, se remover el contenedor del horno (y se le colocar la tapa si se us). Se permitir el enfriamiento del material y del contenedor a temperatura ambiente o hasta que el contenedor pueda ser manipulado cmodamente con las manos y la operacin del balance no se afecte por corrientes de conveccin y/o est siendo calentado. Determinar el peso del contenedor y el material secado al homo usando la misma balanza usada en 8.3. Registrar este valor. Las tapas de los contenedores se usarn si se presume que el espcimen est absorbiendo humedad del aire antes de la determinacin de su peso seco.

CALCULOS

Se calcula el contenido de humedad de la muestra, mediante la siguiente frmula:

W = es el contenido de humedad, (%) WW = Peso del aguaWS = Peso seco del materialW1 = es el peso de tara ms el suelo hmedo, en gramosW2 = es el peso de tara ms el suelo secado en homo, en gramos:Wt = es el peso de tara, en gramos

b)PESO ESPECFICO (ASTM D854)DEFINICIN Peso especfico. Es la relacin entre el peso en el aire de un cierto volumen de slidos a una temperatura dada y el peso en el aire del mismo volumen de agua destilada, a la misma temperatura.

APARATOS Frasco volumtrico (picnmetro), de 100 a 500 cm3 de capacidad. Bomba de vaco, con tuberas y uniones, o en su defecto un mechero o un dispositivo para hervir el contenido del picnmetro. Homo o Estufa, capaz de mantener temperaturas uniformes y constantes hasta 110 5C (230 9 F). Balanzas, una con capacidad de 1200 g y sensibilidad de 0.01 g, otra con capacidad de 200 g y sensibilidad de 0.001 g. Pipeta. Termmetro graduado, con una escala de 0 a 50 C (32 a 122 F) y con precisin de 0.1 C (0.18 F). Cpsula de evaporacin. Bao de agua (bao Mara).Guantes de asbesto. Tamices de 2.36 mm (N 8) y 4.75 mm (N 4

PROCEDIMIENTO Suelos con su humedad natural. El procedimiento para determinar el peso especfico de los suelos a su humedad natural es como sigue: Antese en una planilla de datos toda la informacin concerniente a la muestra como: obra, N de sondeo, N de la muestra y cualquier otro dato pertinente. Colquese en la cpsula de evaporacin una muestra representativa del suelo. La cantidad necesaria se escoger de acuerdo con la capacidad del picnmetro.

Empleando una esptula, mzclese el suelo con suficiente agua destilada o desmineralizada, hasta formar una masa pastosa; colquese luego la mezcla en el picnmetro y llnese con agua destilada hasta aproximadamente la mitad del frasco. Para remover el aire atrapado, conctese el picnmetro a la lnea de vaco hasta obtener una presin absoluta dentro del frasco no mayor de 100 mm de mercurio. El tiempo de aplicacin del vaco depender del tipo de suelo ensayado. Como proceso alternativo, el aire atrapado puede ser removido calentando la suspensin levemente durante un perodo mnimo de 10 minutos, rotando ocasionalmente el picnmetro para facilitar la expulsin de aire. El proceso de calentamiento debe adelantarse con mucho cuidado, porque pueden ocurrir prdidas de material. Las muestras que sean calentadas debern dejarse enfriar a la temperatura ambiente.

Llnese el picnmetro con agua destilada hasta que el fondo del menisco coincida con la marca de calibracin en el cuello del picnmetro y, usando un papel absorbente, remuvase con cuidado la humedad de la parte interior del picnmetro y su contenido con una aproximacin de 0.01 g. Inmediatamente despus de la pesada, agtese la suspensin hasta asegurar una temperatura uniforme y determnese la temperatura de la suspensin con una aproximacin de 0.1 C introduciendo un termmetro hasta la mitad de la profundidad del picnmetro. Transfirase con mucho cuidado el contenido del picnmetro a una cpsula de evaporacin. Enjuguese el picnmetro con agua destilada, hasta asegurarse que toda la muestra ha sido removida de l. Introdzcase la cpsula de evaporacin con la muestra en una estufa a 105 5 C (221 9 F), hasta peso constante. Squese la muestra seca del horno, djese enfriar a la temperatura del laboratorio y determnese el peso del suelo seco con una aproximac0.01g. Antense todos los resultados en la planilla. Suelos secados a la estufa. El procedimiento para determinar el peso especfico de los slidos en suelos secados al horno, debe consistir de los siguientes pasos: Antese en la planilla toda la informacin requerida para identificar la muestra. Squese el suelo al horno hasta obtener la condicin de peso constante. El horno debe una temperatura de 105 5 C (221 9 F). Squese la muestra de la estufa y djese en la temperatura del laboratorio; debe protegerse contra una ganancia de humedad hasta que sea pesada. Seleccinese una muestra representativa; la cantidad requerida depender capacidad del picnmetro que se va a utilizar (vase la tabla del numeral 6.1). la muestra con aproximacin de 0.01 g. Despus de pesado, transfirase el suelo al picnmetro teniendo mucho cuidado de no perder material durante la operacin. Para evitar prdidas del material previamente pesado, la muestra puede ser pesada despus de transfiera al picnmetro. Esta eventual prdida bajar el valor del peso especfico calcula

Llnese el picnmetro hasta la mitad de su contenido con agua destilada sin burbujas djese reposar la suspensin durante la noche. Extrigase el aire atrapado dentro de la suspensin del suelo en agua por uno de los mtodos descritos en el numeral 6.1. Si la extraccin de aire se realiz calentando la suspensin, djese enfriar el picnmetro contenido durante la noche. Realcense los pasos subsiguientes del ensayo en la misma forma que los indicado suelos a su humedad natural. Antense todos los datos en la planilla.

CLCULOS Las siguientes cantidades se obtienen por pesada directa. Peso del picnmetro + agua + slidos a la temperatura del ensayo = W1 (g). Peso de la tara + suelo seco (g). El peso de la tara debe ser restado de este valor para o el peso del suelo seco, W0.El peso especfico de los slidos se calcula con dos decimales, mediante la siguiente formula:

Dnde:K = Factor de correccin basado en el peso especfico del agua a 20 C (vase Tabla 1). W2 = Peso del picnmetro ms agua a la temperatura del ensayo, en gramos Wo = Peso del suelo seco (g). W1 = Peso del picnmetro + agua + suelo (g).

c)ANLISIS GRANULOMTRICO ASTM D-422 OBJETIVO DEL ENSAYODeterminar cuantitativamente la distribucin de tamaos de partculas de suelo.La norma ASTM D-422 describe el mtodo para determinar los porcentajes de suelo que pasan por los distintos tamices de la serie empleada en el ensayo, hasta la malla de 74 mm (N 200).

EQUIPOS Y HERRAMIENTASHorno de secadoBalanza de 0.1 gBandejas, cepillo y brochaSerie de Tamices segn Tabla N 1Pipeta, vasijasTamiz N 200

3 in (75.0 mm)N 4 (4.75 mm)2 in (50.0 mm)N 10 (2.00 mm)1 in (37.5 mm)N 20 (0.850 mm)1 in (25.0 mm)N 30 (0.600 mm) in (19.0 mm)N 40 (0.425 mm) in (12.5 mm)N 60 (0.250 mm)3/8 in (9.5 mm)N 100 (0.150 mm) in (6.3 mm)N 200 (0.075 mm)PROCEDIMIENTO:Despus de tener la muestra uniforme obtenida por cuarteo, pesar la muestra seleccionada y llevarla al horno durante 24 horas o hasta obtener una masa constante.2. Una vez secada la muestra y enfriada, se procede a tomar el peso de la muestra secada al horno.Tomar el peso del material requerido de acuerdo a la Tabla N 2, y lavarlo a travs del tamiz N 200, luego el material retenido debe secarse en el horno por 24 horas. Seprese la porcin de muestra retenida en el tamiz N 4 en una serie de fracciones usando los tamices mostrados en la Tabla N 1, o los que sean necesarios dependiendo del tipo de muestra, o de las especificaciones para el material que se ensaya.En la operacin de tamizado manual se mueve el tamiz o tamices de un lado a otro y recorriendo circunferencias de forma que la muestra se mantenga en movimiento sobre la malla.

5. Se determina el peso de cada fraccin en una balanza con una sensibilidad de 0.1 %. La suma de los pesos de todas las fracciones y el peso, inicial de la muestra no debe diferir en ms de 1%.6. Se separan mediante cuarteo, 115 g para suelos arenosos y 65 g para suelos arcillosos y limosos, pesndolos con exactitud de 0.1 g.7. El anlisis granulomtrico de la fraccin que pasa el tamiz de 4,760 mm (N 4) se har por TAMIZADO Y/O SEDIMENTACIN segn las caractersticas de la muestra y segn la informacin requerida.8. Esta parte de la porcin se procede a analizar de la misma forma que la anterior para el material retenido en el tamiz N 200, con los tamices mostrados en la Tabla N 1.

PROCEDIMIENTO DE CLCULOUna vez obtenido los pesos retenidos en los tamices, se procede a calcular el porcentaje retenido por cada tamiz como sigue:

DondeWmalla : Peso retenido en cada tamizW1 : Peso de la muestra secada al horno.

d)LMITES DE CONSISTENCIA (ASTM D4318 - D427)En este ensayo se describe el procedimiento para la determinacin de los lmites de consistencia de una muestra de suelo por medio de una serie de mediciones y procedimientos normalizados.El lmite lquido es el contenido de agua del suelo definido arbitrariamente como la frontera entre los estados semi-liquidos y plstico. El lmite plstico es el contenido de agua de un suelo ubicado en la frontera entre los lmites plsticos y semi-solidos.

Materiales y equiposAparato de CasagrandeRanuradorTamiz N 40MorteroPlaca de vidrioHorno de secado, controlado por termostato, capas de mantener la temperatura uniforme de 110 +5CBalanza de 0.01 g de precisinGuantes, esptulas y cucharasAgua destilada o desmineralizada

Procedimiento del ensayoLmite lquidoColocar una porcin de muestra preparada en la copa del aparato del lmite lquido, presionarla hacia abajo y dispersarla dentro la copa hasta una profundidad de aproximadamente 10 mm en su parte ms profunda, disminuyendo gradualmente esta profundidad para formar una superficie horizontal. Se debe de tener cuidado en eliminar las burbujas de aire presente en la muestra, a la vez se debe cuidar el resto de la muestra de posibles cambios de humedad, por ejemplo cubrindola con una toalla hmeda.Con el ranurador, formar una ranura en la muestra dentro del aparato de casagrande. Al utilizar la herramienta ranuradora se debe tener cuidado en que esta permanezca perpendicular a la superficie de la copa en el momento del corte.Levantar y dejar caer la copa girando la manivela del aparato a una velocidad de 1.9 a 2.1 cadas por segundo, hasta que las dos mitades de la muestra entren en contacto en una distancia de 13 mm.

Verificar que la ranura no sea cerrada por la presencia de burbujas de aire, esto observando que ambas mitades de la muestra hayan fluido con aproximadamente la misma forma, si una burbuja de aire causara el contacto de ambas mitades, se deber retirar la muestra de la copa, agregar una pequea cantidad de agua para reemplazar la perdida durante la anterior operacin y repetir todo el proceso. Si la muestra de suelo resbala sobre la superficie de la copa se deber repetir los pasos anteriores con una mayor cantidad de agua. Si despus de varios intentos la muestra sigue deslizndose o si el nmero de golpes para cerrar la ranura es siempre menor a 25, registrar que el lmite lquido no puede ser determinado, y reportar el suelo como no plstico.

Registrar el nmero de golpes, N, requerido para cerrar la ranura. Remover una porcin de la muestra de la copa con ayuda de una esptula. Esta operacin debe realizarse manteniendo la esptula perpendicular a la superficie de la copa y a la ranura, adems se debe retirar el segmento que corresponde a la unin de las mitades. Colocar la muestra retirada en un recipiente previamente pesado y taparlo inmediatamente, a continuacin obtener el peso hmedo del recipiente ms la muestra hmeda.Retirar de la copa la muestra sobrante y unirla al resto de la muestra. Limpiar la copa y la herramienta ranuradora.Volver a mezclar toda la muestra guardada agregando agua destilada para incrementar el contenido de humedad del suelo y consecutivamente disminuir el nmero de golpes requerido para cerrar la ranura. Repetir los pasos anteriores para producir al menos dos nmeros de golpes ms bajos. Uno de los ensayos deber estar entre 15 a 35 golpes, otro entre 20 y 30 golpes y el ltimo entre 15 a 25 golpes.Determinar el contenido de humedad W, de las muestras de suelo correspondientes a cada nmero de golpes.

Lmite plsticoSeleccionar 20 gramos de la muestra preparada para el lmite lquido. Reducir el contenido de humedad hasta una consistencia en la cual esta pueda ser enrollada sin adherirse a la mano. Para ello se puede mezclar y esparcir la muestra sobre la placa de vidrio continuamente, o se puede emplear una secadora elctrica.De la porcin de 20 gramos, seleccionar aproximadamente 1.5 a 2.0 gramos y formar con esta una masa elipsoidal.Enrollar la masa del suelo entre la palma de la mano o los dedos y la placa de vidrio, con la presin suficiente para llevar al hilo de muestra a un dimetro uniforme a travs de toda su longitud. El hilo de muestra deber alcanzar un dimetro aproximado de 3.2 mm en no ms de 2 minutos. La presin requerida para enrollar la muestra variara de acuerdo a la muestra de suelo.Cuando el hilo de muestra alcanza aproximadamente 3.2 mm romper el hilo en varias partes. Apretar las partes juntas, amasar entre el pulgar y el primer dedo de cada mano, volver a formar masa elipsoidal y volver a enrollar. Continuar hasta alcanzar un dimetro de 3.2 mm, y que los hilos se desmenucen bajo la presin requerida para enrollarlos y la muestra no pueda ser enrollada a dimetros menores de 3.2 mm.

Juntar las partes desmenuzadas y colocarlas en un recipiente previamente pesado. Tapar inmediatamente el recipiente.Seleccionar otra muestra de 1.5 a 2 gramos y repetir los pasos anteriores hasta que el contenedor tenga aproximadamente 6 gramos de suelo.Repetir los pasos anteriores para obtener otro contenedor con al menos 6 gramos de muestra.Determinar el contenido de humedad de cada una de las muestras.

INDICE DE PLASTICIDAD (Ip)El ndice de plasticidad se define como la diferencia numrica entre el Limite Liquido y el Limite Plstico:

En suelos no plsticos, no es posible determinar el ndice de plasticidad. El dagrama de plasticidad indicada en la figura 1.7, segn los Lmites de Atterberg, permite diferenciar - el ndice de plasticidad de limos y arcillas, en funcin del Limite Liquido LI. y del contenido normal de humedad WN.

Figura 1.7 Diagrama de Plasticidad segn los Lmites de AtterbergDeterminacin del lmite de contraccin (LC).El lmite de contraccin es un contenido de humedad especfico que divide la consistencia slida de la semislida del suelo y establece el contenido de humedad mximo que el suelo tolera antes de sufrir cambios en su volumen, este lmite ser:

Dnde:LC= Lmite de contraccin del suelo.w0= Contenido de humedad del suelo en consistencia lquida.w= Cambio del contenido de humedad durante la contraccin.

e)PERMEABILIDAD (ASTM D2434 - D5084)La permeabilidad es la capacidad de un material para que un fluido lo atraviese sin alterar su estructura interna. Se afirma que un material es permeable si deja pasar a travs de l una cantidad apreciable de fluido en un tiempo dado, e impermeable si la cantidad de fluido es despreciable.La permeabilidad intrnseca de cualquier material poroso, se determina mediante la frmula de Darcy:

Dnde:K1, permeabilidad intrnseca [L2]C, constante adimensional relacionada con la configuracin del fluido.d, dimetro promedio de los poros del material

f) CAPILARIDADFORMULA:

K = Coeficiente de permeabilidadh = AlturaA = rea de la seccin trasversal o del molde metlico.V = Volumen finalVo = Volumen inicialn = Porosidadt =Tiempo de ensayo

OBJETIVO:Mediante la aplicacin del mtodo KH calcular la altura de ascensin capilar en el suelo ensayado.EQUIPOS UTILIZADOS: Molde (KH) con base perforada CBR Bandeja metlica de 50 x 50 x 50 cm. Martillo de compactacin. Horno Cronmetro Agua Calibrador

PROCEDIMIENTOS:1.Se toma las medidas del molde metlico con ayuda de un calibrador, para calcular su volumen.2.Se coloca la muestra de preferencia seca, en un molde cilndrico de 15 cm. de dimetro y 27 cm. de altura se compacta en la medida deseada (tambin se puede utilizar muestras inalteradas).Luego con la ayuda de una barrilla se enrasa la muestra.4.Si la muestra se encuentra en estado hmedo se recomienda colocarla sobre la estufa durante 24 horas como mnimo, pero si son materiales arcillosos se los deja de 2 a 3 das.5. Una vez preparada la muestra en el cilindro se pesa en la balanza.6. Se coloca el molde con la muestra preparada en la bandeja con agua de manera que la superficie del agua quede 1 cm. sobre la base perforada.7. Luego colocar la muestra en el recipiente con agua y se espera por lo menos 15 minutos para que el agua comience a ser absorbida por el suelo.

7. Luego colocar la muestra en el recipiente con agua y se espera por lo menos 15 minutos para que el agua comience a ser absorbida por el suelo.8. Determinar el peso de la muestra a 1 hora, 2 horas, 4 horas, 7 horas, 25 horas, 49 horas y 72 horas.9.Proceder al clculo y anlisis con los datos obtenidos, se grafican estos en un par de ejes coordenados en los cuales se colocar el tiempo en absisas con una escala igual a la raz cuadrada del tiempo y el volumen del agua absorbida en ordenadas en escala aritmtica.10.Luego de lo cual se conocer el volumen inicial de agua absorvida, prolongando la parte recta de la curva hasta que intercepte al eje de las ordenadas o mediante un proceso algebraico.

g) ENSAYO DE COMPACTACIN PROCTOR (ASTM D698 - D1557)La compactacin en laboratorio consiste en compactar una muestra que corresponda a la masa de suelo que se desea compactar, con la humedad calculada y en un molde cilndrico de volumen conocido y con una energa de compactacin especificada. En la actualidad se presentan diferentes tipos de ensayos los cuales determinan el grado de compactacin del material, entre otros se pueden encontrar los ensayos de: Mtodo del martillo de 2.5 Kg, mtodo del martillo de 4.5 Kg, Proctor (estndar), Proctor modificado y el mtodo del martillo vibratorio. Los primeros cuatro estn basados en la compactacin dinmica creada por el impacto de un martillo metlico de una masa especfica que se deja caer libremente desde una altura determinada, el suelo se compacta en un nmero de capas iguales y cada capa recibe el mismo nmero de golpes. La compactacin en el quinto ensayo est basada en la combinacin de presin esttica y la vibracin. El suelo se compacta en tres capas iguales presionado fuertemente hacia abajo el compactador vibratorio durante 60 segundos en cada capa.

Los resultados obtenidos a partir del ensayo proporcionan una curva, en la cual el pico ms alto dicta el contenido de humedad ptima a la cual el suelo llega a la densidad seca mxima. Por medio de los ensayos s a podido determinar que por lo general la compactacin es ms eficaz en los materiales bien gradados que contienen una cantidad de finos que en los materiales de gradacin uniforme que carecen de finos.

Actualmente existen muchos mtodos para reproducir, al menos tericamente, en laboratorio las condiciones dadas de compactacin en terreno. Histricamente, el primer mtodo, respecto a la tcnica que se utiliza actualmente, es el debido R.R. Proctor y que es conocido como Prueba Proctor estndar. El ms empleado, actualmente, es la denominada prueba Proctor modificado en el que se aplica mayor energa de compactacin que el estndar siendo el que est mas de acuerdo con las solicitaciones que las modernas estructuras imponen al suelo.

Tambin para algunas condiciones se utiliza el que se conoce como Proctor de 15 golpes.Todos ellos consisten en compactar el suelo, con condiciones variables que se especifican a continuacin:

Los mtodos 1 y 3 se emplean con suelos que tienen un alto % de partculas bajo la malla #4 = 4.76 mm, un buen criterio es considerar 80% en peso como mnimo. Los mtodos 2 y 4 se emplean con suelos que tienen un % importante de partculas mayores a la malla #4 y menores que .La energa especfica de compactacin se obtiene aplicando la siguiente formula:

Dnde:Ee =Energa especificaN=Numero de golpes por capan=Numero de capas de sueloW=Peso del pisnH=Altura de cada libre del pisnV=Volumen del suelo compactado.

h) ENSAYO C.B.R (ASTM D1557)El CBR de un suelo es la relacin, en %, entre el esfuerzo necesario para penetrar un pistn de dimensiones dadas a una velocidad prefijada hasta una profundidad determinada en la muestra del suelo analizado, y la presin correspondiente para la misma penetracin en una muestra patrn con caractersticas ideales.El ensayo de C.B.R. mide la resistencia al corte (esfuerzo cortante) de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controladas, la ASTM denomina a este ensayo, simplemente como Relacin de soporte y esta normado con el nmero ASTM D 1883-73.

Los valores de carga unitaria que deben utilizarse en la ecuacin son:

El nmero CBR usualmente se basa en la relacin de carga para una penetracin de 2.54 mm (0,1), sin embargo, si el valor del CBR para una penetracin de 5.08 mm (0,2) es mayor, dicho valor debe aceptarse como valor final de CBR.

Los ensayos de CBR se hacen usualmente sobre muestras compactadas al contenido de humedad ptimo para el suelo especfico, determinado utilizando el ensayo de compactacin estndar. A continuacin, utilizando los mtodos 2 o 4 de las normas ASTM D698-70 D1557-70 (para el molde de 15.5 cm de dimetro), se debe compactar muestras utilizando las siguientes energas de compactacin:

i)ENSAYO DE CORTE DIRECTO (ASTM D-3080, AASHTO T236)OBJETIVOTiene por objeto establecer el procedimiento de ensayo para determinar la resistencia al corte de una muestra de suelo consolidada y drenada, por el mtodo del corte directo.Este ensayo puede realizarse sobre todos los tipos de suelos, con muestras inalteradas y remoldeadas.El ensayo consiste en: Colocacin de la muestra en el dispositivo de corte. Aplicacin de una carga normal. Disposicin de los medios de drenaje y humedecimiento de la muestra. Consolidacin de la muestra. Liberacin de los marcos que sostienen la muestra. Aplicacin de la fuerza de corte para hacer fallar la muestra.

APARATOSDispositivo de carga. Piedras porosas. Otros Balanza. Debe tener una sensibilidad de 0.1 g o 0.1 % del peso de la probeta.Deformmetros o diales. Deben ser adecuados para medir los cambios en el espesor de la muestra con una sensibilidad de 0.002 mm (0.0001") y la deformacin con sensibilidad de0.02 mm (0.001"). Estufa u Horno de secado. Capaz de mantenerse a 110 5 C (230 9 F) Recipientes para muestras de humedad. Equipo para el remoldeo o compactacin de probetas.Miscelneos. Incluyen: cronmetro, sierra de alambre, esptula, cuchillos, enrasadores, agua destilada y dems elementos necesarios.

PREPARACIN DE LOS ESPECIMENESSi se usa una muestra inalterada, debe ser suficientemente grande para proveer un mnimo de tres muestras idnticas.La preparacin de la muestra debe efectuarse de tal manera que la prdida de humedad sea insignificante. La muestra se talla sobre medida para las dimensiones del dispositivo de corte directo.Para muestras inalteradas de suelos sensibles, debe tenerse extremo cuidado al labrar las muestras, para evitar la alteracin de su estructura natural.Se determina el peso inicial de la muestra para el clculo posterior del contenido inicial de humedad de acuerdo con la norma.

Si se utilizan muestras de suelos compactados, la compactacin debe hacerse con las condiciones de humedad y peso unitario deseados. Se puede efectuar directamente en el dispositivo de corte, en un molde de dimensiones iguales a las del dispositivo de corte o en un molde mayor para recortarlas.El dimetro mnimo de las muestras circulares o el ancho mnimo para muestras rectangulares debe ser alrededor de 50 mm (2").Para minimizar las alteraciones causadas por el muestreo, el dimetro de las muestras obtenidas de tubos saca muestras debe ser, por lo menos, 5 mm (1/5") menor que el dimetro del tubo.El espesor mnimo de la muestra de ensayo, debe ser alrededor de 12 mm ( "), pero no menor de un sexto el tamao mximo de las partculas del suelo. La relacin mnima dimetro/espesor o ancho/espesor, segn la muestra, debe ser 2:1.

PROCEDIMIENTO DE ENSAYOSe ensambla la caja de corte con los marcos alineados y se bloquea. Se aplica una capa de grasa entre los marcos para lograr impermeabilidad durante la consolidacin y reducir la friccin durante el corte.Se introduce la muestra de ensayo con sumo cuidado. Se conecta el dispositivo de carga y se ajusta el dial para medir tanto la deformacin durante el corte, como el cambio del espesor de la muestra y luego se determina el espesor inicial. La costumbre de humedecer las piedras porosas antes de la colocacin y aplicacin de la fuerza normal sobre las muestras, depender del tipo de problema en estudio. Para muestras inalteradas obtenidas bajo el nivel fretico, deben humedecerse las piedras.Para suelos expansivos se debe efectuar el humedecimiento despus de la aplicacin de la fuerza normal, para evitar expansiones que no son representativas de las condiciones de campo. Se debe permitir una consolidacin inicial de la muestra bajo una fuerza normal adecuada.

Despus de aplicar la fuerza normal predeterminada, se llena el depsito de agua hasta un nivel por encima de la muestra, permitiendo el drenaje y una nueva consolidacin de la misma. El nivel del agua se debe mantener durante la consolidacin y en las fases siguientes de corte de tal manera que la muestra est saturada en todo momento.La fuerza normal que se aplique a cada una de las muestras depende de la informacin requerida. Un solo incremento de ella puede ser apropiado para suelos relativamente firmes. Para los dems suelos pueden ser necesarios varios incrementos con el objeto de prevenir el dao de la muestra. El primer incremento depender de la resistencia y de la sensibilidad del suelo. En general, esta fuerza no debe ser tan grande que haga fluir el material constitutivo de la muestra por fuera del dispositivo de corte.Durante el proceso de la consolidacin deben registrarse las lecturas de deformacin normal, en tiempos apropiados, antes de aplicar un nuevo incremento de la fuerza.Cada incremento de la fuerza normal debe durar hasta que se complete la consolidacin primaria. El incremento final debe completar la fuerza normal especificada. Se representan grficamente las lecturas de la deformacin normal contra el tiempo.Corte de la muestra. Luego de terminada la consolidacin se deben soltar los marcos separndolos aproximadamente 0.25 mm (0.01"), para permitir el corte de la muestra.Se debe aplicar la fuerza de corte lentamente para permitir la disipacin completa del exceso de presin de poros.

Se contina el ensayo hasta que el esfuerzo de corte sea constante, o hasta que se logre una deformacin del 10 % del dimetro o de la longitud original.En el ensayo con control de esfuerzos, se comienza con incrementos de la fuerza de corte de aproximadamente un 10 % de la mxima estimada.Antes de aplicar un nuevo incremento, se permitir por lo menos un 95 % de consolidacin bajo el incremento anterior.Cuando se ha aplicado del 50 % al 70 % de la fuerza de falla estimada, los nuevos incrementos sern de la mitad del valor de los aplicados hasta ese momento, o sea el 5 % de la mxima fuerza de corte.En la proximidad de la falla, los incrementos de la fuerza pueden ser iguales a un cuarto del incremento inicial (2.5 % de la fuerza normal de corte estimada).Se debe llevar registro de la fuerza de corte aplicada y la deformacin normal y de corte para intervalos convenientes de tiempo. Con preferencia, el incremento de la fuerza de corte debe ser continuo.Terminado el ensayo, se remueve la muestra completa de la caja de corte, se seca en la estufa y se determina el peso de los slidos.

CLCULOSCalclense los siguientes valores: Contenido inicial de humedad. Peso unitario seco inicial y peso unitario hmedo inicial. Esfuerzos de corte.Relacin de vacos antes y despus de la consolidacin y despus del ensayo de corte, si se desea. Los grados de saturacin inicial y final, si se desea.j) ENSAYO DE CONSOLIDACINSe denomina consolidacin de un suelo a un proceso de reduccin de volumen de los suelos finos cohesivos (arcilla y limos plsticos), provocado por la actuacin de solicitaciones (cargas) sobre su masa y que ocurre en el transcurso de un tiempo generalmente largo. Producen asientos, es decir, hundimientos verticales, en las construcciones que pueden llegar a romper si se producen con gran amplitud.La consolidacin de un suelo es un proceso lento, puede durar meses y hasta aos. Es un proceso asinttico, es decir, que al comienzo es ms veloz, y se va haciendo cada vez ms lento, hasta que el suelo llega a una nueva situacin de equilibro en la que ya no se mueve.

Este mtodo asume que la consolidacin ocurre en una sola dimensin. Los datos de laboratorio utilizados han permitido construir una interpolacin entre la deformacin o el ndice de huecos y la tensin efectiva en una escala logartmica. La pendiente de la interpolacin es el ndice de compresin. La ecuacin para el asiento de consolidacin de un suelo normalmente consolidado puede ser determinada entonces como:Donde:c es el asiento debido a la consolidacin.Cc es el ndice de compresin.e0 es el ndice de huecos inicial.H es la altura de suelo consolidable.zf es la tensin vertical final.z0 es la tensin vertical inicial.

Cc puede ser reemplazada por Cr (ndice de recompresin) para usar en suelos sobre consolidados donde la tensin final efectiva es menores que la tensin de pre consolidacin, o lo que es lo mismo, para suelos que hubieran sido consolidados con ms intensidad en el pasado. Cuando la tensin final efectiva sea mayor que la tensin de preconsolidacin, las dos ecuaciones deben ser usadas en combinacin de un modelo conjunto como sigue:

Donde zc es la tensin de preconsolidacin del suelo.

La consolidacin secundaria tiene lugar despus de la consolidacin primaria a consecuencia de procesos ms complejos que el simple drenaje como pueden ser la reptacin, la viscosidad, la materia orgnica o el agua unida mediante enlace qumico algunas arcillas. En arenas el asiento secundario es imperceptible pero puede llegar a ser muy importante para otros materiales como la turba.La consolidacin secundaria se puede aproximar mediante la siguiente frmula:

Donde H0 es la altura de consolidacin media e0 es el ndice inicial de huecos es el ndice secundario de compresin

k) ENSAYOS DE CARGA DIRECTA (ASTM D 1194)El ensayo de carga directa es un ensayo in-situ que permite la estimacin de la capacidad portante del suelo mediante mtodos empricos. Este ensayo es slo una parte de los procedimientos necesarios en la investigacin del suelo para el diseo de la cimentacin.Este mtodo proporciona informacin del suelo slo hasta una profundidad igual a dos veces el dimetro de la placa a partir del nivel de ensayo, y toma en cuenta slo parte del efecto del tiempo.

EQUIPOPara llevar a cabo el ensayo de carga se debe contar con los siguientes equipos y aparatos:Carga de reaccin: Una plataforma o cajn cargado, de tamao y peso suficientes para suministrar la carga total requerida en el terreno. Para este fin se puede utilizar un camin cargado, con un peso total mayor o igual a 20 TM.Gata hidrulica: De suficiente capacidad para proveer y mantener la carga mxima estimada para las condiciones especficas del suelo, pero no menor de 50 ton. en cualquier caso.Para registrar la fuerza aplicada por la gata hidrulica se debe contar con un medidor de presin (manmetro), un anillo de carga o una celda de carga electrnica. Estos dispositivos deberan ser capaces de registrar la carga con un error que no exceda de 2% del incremento de carga.

Placa de carga: Se debe disponer de tres placas de acero circulares, con espesores no menores a 1 pulgada y con dimetros variando de 12 a 30 pulgadas (305 a 762 mm), incluyendo el mnimo y el mximo dimetro especificado, o placas de acero cuadradas de reas equivalentes.-Dispositivos de registro de asentamientos: Se requiere de 3 extensmetros, capaces de medir el asentamiento de la placa de carga con una precisin de por lo menos 0.01 pulgadas (0.25 mm).-Aparatos diversos: Incluye una columna de acero (tubo) para transmitir la carga de la plataforma a la placa, y otras herramientas y equipos requeridos para la preparacin del ensayo y el montaje del equipo (nivel, plomada, etc).El montaje del equipo puede variar ampliamente dependiendo de las condiciones de trabajo, requerimientos del ensayo y equipo disponible. Un montaje tpico para realizar el ensayo de carga se muestra en la Figura N1.

PROCEDIMIENTO-Seleccin del rea de ensayo: Una seleccin representativa de la ubicacin del ensayo se realiza en base a los resultados de los sondajes de exploracin y de los requerimientos de la estructura. Se debe realizar el ensayo de carga a la profundidad de cimentacin propuesta y en las mismas condiciones a las que sta estar sujeta, a menos que se especifiquen condiciones especiales.-Pozos de prueba: Se requieren por lo menos tres pozos, los cuales deben estar espaciados por lo menos 5 veces el dimetro mayor de las placas usadas.Se debe nivelar y limpiar cuidadosamente el rea donde se colocar la placa de carga, de modo que el rea de contacto sea en suelo no disturbado.Previo a la realizacin del ensayo, proteger el pozo y reas vecinas contra los cambios de humedad del suelo, a menos que se espere un humedecimiento de ste en un tiempo futuro, como en el caso de estructuras hidrulicas. En este caso, prehumedecer el suelo en el pozo hasta una profundidad no menor que el doble del dimetro o el largo de la placa.Plataforma de carga: Soportar la plataforma de carga o cajn en puntos tan distantes del rea de ensayo como sea posible, preferiblemente a distancias no menores que 8 pies (2.4 m). La carga total requerida deber estar disponible en el sitio antes de iniciar el ensayo.-Carga muerta: Pesar y registrar como peso muerto todo el equipo usado, tal como la placa de acero, columna de transmisin de carga y gata hidrulica, etc., que es colocada en el rea previa a la aplicacin de los incrementos de carga.Viga de referencia: Soportar independientemente la viga de referencia, que sostendr los extensmetros u otros dispositivos de registro de asentamientos, tan lejos como sea posible, pero no menor que 8 pies (2.4 m) desde el centro del rea de carga.

Incrementos de carga: Aplicar la carga al suelo en incrementos iguales y acumulativos, no mayores que 1.0 Ton/ft (95 KPa), o no ms que un dcimo de la capacidad portante estimada para el rea a ser ensayada. Asegurarse de medir cada carga, y aplicar sta de manera que el suelo sea cargado en forma esttica, sin impactos, fluctuaciones o excentricidades.

Intervalo de tiempo de carga: Despus de la aplicacin de cada incremento de carga, mantener la carga constante por un intervalo de tiempo seleccionado no menor que 15 minutos. Intervalos de tiempo mayores deben ser determinados manteniendo la carga constante hasta que el asentamiento cese o hasta que la razn de asentamiento sea uniforme. Mantener el mismo intervalo de tiempo seleccionado para cada incremento de carga en todo el ensayo.- Registro del asentamiento: Mantener un registro continuo de todos los asentamientos.Realizar mediciones del asentamiento tan pronto como sean posibles antes y despus de la aplicacin de cada incremento de carga, y en intervalos de tiempos iguales cuando sta es mantenida constante. Realizar por lo menos 6 mediciones del asentamiento entre las aplicaciones de carga.-Trmino del ensayo: Continuar cada ensayo hasta que la carga pico sea alcanzada o hasta que la relacin de incremento de carga a incremento de asentamiento resulte un mnimo. Si existe suficiente carga disponible, continuar el ensayo hasta que el asentamiento total alcance por lo menos el 10% del dimetro de la placa, a menos que una falla bien definida sea observada.Despus de terminar las observaciones para el ltimo incremento de carga, liberar la carga aplicada en aproximadamente tres decrementos iguales. Continuar registrando la recuperacin del suelo hasta que la deformacin cese, o por un perodo no menor que el intervalo de tiempo seleccionado para la carga.

l) ENSAYO PARA OBTENER MDULO DE BALASTO (AASHTO T-222 Y ASTM D- 1195)El mdulo de reaccin de la subrasante (k) de un suelo se define como la relacin entre la presin aplicada mediante un plato o disco, de seccin dada, a la subrasante y la penetracin o deflexin resultante El k mide la resistencia (o capacidad soporte) del material de subrasante a ser comprimido bajo la accin de las cargas transmitidas al suelo

Consideraciones sobre su determinacinPara su determinacin debe aplicarse una presin con el plato de carga similar a la que le transmitir el pavimento en servicio:En general se aplican 10psi (0.7kg/cm2) El valor k depende adems del Dimetro del plato:La deflexin generalmente aumenta cuando el tamao del plato disminuye (para presin)Para pavimentos rgidos se adopta un dimetro de 30 (76cm)Aplicacin en la teora de WestergaardPara la correspondencia de los resultados en pavimentos rgidos con la teora desarrollada por Westergaard el valor k determinado con el ensayo del plato debe ser establecido para una deflexin de 0.05 (1.25mm)

m) ENSAYO EQUIVALENTE DE ARENA (ASTM D2419)Todos los materiales trreos que se utilizan en las terraceras y pavimentos contienen en mayor o menor grado partculas finas, cuyo monto y actividad depende en gran parte al comportamiento mecnico del conjunto. La prueba de equivalente de arena fue desarrollada por Hveem para evaluar en forma cualitativa la cantidad y la actividad de los finos que existen en la mezcla de las partculas que constituyen el suelo que se va a utilizar.

La prueba consiste en introducir una cantidad prefijada de la faccin del suelo que pasa por la malla N4 en una probeta estndar, parcialmente llena con una solucin que, entre otros efectos propicia la sedimentacin de los finos, tras un periodo de vigorosa agitacin para homogeneizar la suspensin, la probeta se deja en reposo en su posicin natural durante 20 minutos, al cabo de los cuales se ve el perfil de sedimentacin en el fondo, que bsicamente debe consistir en dos capas fcilmente distinguibles, una inferior que tendr prcticamente todas las partculas de arena y otra superior, formada por la cantidad de arcilla que se haya alcanzado a depositarse en el tiempo transcurrido, bajo el efecto floculante que produzca la solucin utilizada, el cual depender de la concentracin con que se fabrique sta.

De esta manera, el estudio de perfil de sedimentacin permite establecer un ndice volumtrico de las respectivas proporciones de los materiales contenidos en el suelo original, que pueden en principio clasificarse como arenas o como arcillas. Adems como se ver, el perfil de sedimentacin permite obtener tambin una idea de carcter cualitativo, pero seguramente bastante apropiada de la actividad que pueda atribuirse a la fraccin arcillosa.Una vez obtenido el perfil de sedimentacin y anotado el nivel superior de la capa de arcilla, se introduce en la probeta un pisn de peso estndar el cual se apoya sobre la arcilla, permitiendo que se hunda en ella, lo que ocurre prcticamente hasta que se alcanza la capa de arena; la altura a que queda este pisn se mide tambin y se considera la altura de la frontera superior de la capa de arena. El pisn es necesario, pues como es natural, durante la deposicin no se define ntidamente un plano de transmisin entre la arena y la arcilla. Se define como equivalente de arena la relacin:

n) ENSAYO DE DUREZA DE AGREGADO LOS NGELES (ASTM C 131)Esta es la prueba que ms se aplica para averiguar la calidad global estructural del agregado grueso. Este mtodo establece el procedimiento a seguir para determinar el desgaste, por abrasin, del agregado grueso, menor de1(38mm),utilizando la mquina de Los ngeles (Figura 2.2).El procedimiento para determinar el desgaste por abrasin de agregado grueso mayor a (19 mm) utilizando la mquina de Los ngeles, se describe en la ASTM C-535. El porcentaje de desgaste determinado en ambas condiciones (ASTM C 131 y ASTM C-535) no es el mismo.La muestra consistir de agregado limpio y debe ser representativa del material que se vaya a ensayar.Una vez que se alcanza el nmero requerido de revoluciones del tambor, se tamiza el agregado para determinar el porcentaje de agregado que ha sido reducido hasta un tamao menor que 1.7mm (tamiz N12). Excepto en el caso de la escoria siderrgica, la prueba parece dar un ndice til de la integridad estructural global del agregado.

La mquina de Los ngeles consiste en un tambor cilndrico hueco, de acero, cerrado en sus extremos. La carga abrasiva consiste de esferas de acero. Cada una de ellas debe pesar entre 390 y 445 gramos, esta carga depende de la granulometra de la muestra a ensayarse.Un anaquel que est en el interior del tambor rotatorio recoge la carga de bolas y agregado en cada revolucin y la deja caer conforme se aproxima al punto ms alto de su recorrido.

De este modo el agregado experimenta cierta accin de frotamiento y vuelcos, as como un impacto considerable, durante las 500 revoluciones que especifica la norma.Una valiosa informacin referente a la uniformidad de la muestra que se ensaye puede obtenerse determinando la prdida por desgaste despus de 100 revoluciones, Esta debe determinarse sin lavar el material. La relacin entre la prdida por desgaste al cabo de 100 revoluciones y la obtenida al cabo de 500 revoluciones, no deber exceder de 0,20 para materiales de consistencia uniforme.Despus de efectuar la determinacin anteriormente mencionada, se coloca la muestra entera incluyendo el polvo resultante de la abrasin, para efectuar las 400 revoluciones que an faltan para terminar el ensayo.

o) ENSAYO DE SALES Y SULFATOS (BS 1377 AASHTO T290 AASHTO T291 MTC E 219)

Establece el procedimiento analtico de cristalizacin para determinar el contenido de cloruros y sulfatos, solubles en agua, de los agregados ptreos empleados en bases mezclas bituminosas. Este mtodo sirve para efectuar controles en obra, debido a la rapidez de visualizacin y cuantificacin de la existencia de sales.

Resumen del ProcedimientoUna muestra de agregado ptreo se somete a continuos lavados con agua destilada a ebullicin, hasta la total de sales. La presencia de stas, se detecta mediante reactivos qumicos, los cuales, al menor indicio de sales forman precipitados fcilmente visibles. Del agua total de lavado, se toma una parte alcuota y se procede a cristalizar para determinar la cantidad de sales presentes.Aparatos, Materiales y ReactivosBalanza sensibilidad 0.01 gramosMecherosMatraces aforadosVasos de precipitadoPipetasSolucin de Nitrato de PlataSolucin de Cloruro de BarioAgua destiladaEstufaTubos de ensayoExtraccin y Acondicionamiento de la Muestra

La muestra se debe extraer y preparar previamente. La cantidad de muestra debe ajustarse a la siguiente tabla:

ProcedimientoSecar la muestra en horno a 110 +- 5c hasta peso constante, aproximado a 0.01 gramo, registrando esta masa como A.Colocar la muestra en un vaso de precipitado, agregar agua destilada en volumen suficiente para cubrir unos 3 cm sobre el nivel de la muestra y calentar hasta ebullicinAgitar durante 1 minuto. Repetir la agitacin, a intervalos regulares, hasta completar cuatro agitaciones en un periodo de 10 minutos.Decantar mnimo 10 minutos hasta que el lquido se aprecie transparente, y trasvasijar el lquido sobrenadante a otro vaso. Determinar en forma separada, en dos tubos de ensayos, las sales solubles con los respectivos reactivos qumicos. La presencia de cloruros se detecta con unas gotas de Nitrato de Plata formndose un precipitado blanco de Cloruro de Plata, la de sulfatos con unas gotas de cloruro de Bario dando un precipitado blanco de Sulfato de Bario.

Repetir los pasos segundo y cuarto hasta que no se detecte presencia de sales, juntando los lquidos sobrenadantes.Todos los lquidos sobrenadantes acumulados, una vez enfriados, se vacan a un matraz aforado y se enrasa con agua destilada. En caso de tener un volumen superior, concentrar mediante evaporacin. Registrar el aforo como B.Tomas una alcuota de un volumen entre 50 y 100 ml, de la muestra previamente homogeneizada, del matraz aforado y registrar su volumen como C.Cristalizar la alcuota en un horno a 100 +- 5c, hasta masa constante y registrar dicha masa como D.Se informa el porcentaje de sales solubles, calculado mediante la siguiente relacin:

p) ENSAYO PARA OBTENER EL MDULO DE RESILIENCIA (AASHTO T294.92)Cuando un vehculo circula sobre el pavimento, los neumticos transmiten cargas que son absorbidas por la estructura, entonces un elemento diferencial del suelo ubicado en la subrasante, estar sometido a esfuerzos que a su vez inducen un estado de deformaciones, tal como se muestra en la fig. 1. Si se considera al material de subrasante, con un comportamiento elstico, istropo y homogneo, hiptesis bsicas de la mecnica de suelos, los esfuerzos y las deformaciones se relacionarn con el mdulo de elasticidad y la relacin Poisson, propios del material.

Descripcin del Ensayo de Mdulo Resiliente en LaboratorioEl ensayo consiste en construir una probeta cilndrica correspondiente a una muestra de suelo no tratado o tratado, remoldeada la cual se confina en una celda triaxial, que permite aplicar una variedad de presiones de confinamiento a la muestra con el objeto de simular las condiciones al que estar sometido el suelo como parte sustentable de la estructura del pavimento. Luego, a travs de una adecuado sistema de aplicacin de carga, se somete a la probeta a un gran nmero de pulsos de magnitud y duracin determinadas. En este ensayo se registra tanto la fuerza como las deformaciones producidas en la muestra.

Con ayuda del equipo de ensayos triaxiales dinmicos de laboratorio, el mdulo resiliente en muestras inalteradas fue determinado de acuerdo a la norma AASHTO T294-92. Originalmente el mtodo fue por el Programa Estratgico de Investigacin de Carretera SHRP (Strategic Highway Research Program), conocido tambin como Protocolo 846, y que es una modificacin de la norma AASHTO T274. La integracin y adecuacin de las fuentes mencionadas anteriormente, ha permitido desarrollar los ensayos de acuerdo a las caractersticas de la norma AASHTO T294-921 y para lo cual se har una breve descripcin evaluando las diferencias cuando se emplea el equipo triaxial cclico con limitaciones inherentes a ste.

q) ENSAYO DE DURABILIDAD DE LOS AGREGADOS (ASTM C-88, AASHTO T-104)Durabilidad.-Es la propiedad que tiene un cuerpo o materia a la erosin qumica. Consiste que a la muestra (agregado) se lo someter a un agente qumico (sulfato de sodio o sulfato de magnesio) durante cinco ciclos para finalmente pesar el material final previo lavado y secado, para ver si el material cumple con las exigencias de la Norma o el expediente tcnico de proyecto.% desgaste = [ Pa Pb] / Pa

PROCEDIMIENTO DEL ENSAYOSe realiza el anlisis granulomtrico por tamizado, calculando los porcentajes retenidos en cada uno de los tamices. Se procede separadamente para el agregado grueso y al fino.PARA EL AGREGADO GRUESOLa muestra se tamiza por la malla N 4 y se trabaja con el material retenido en este tamiz.El material lavado y seco se coloca en los recipientes por separado (los recipientes son7, preestablecidos para un agregado grueso).Si el material comprendido entre los tamices es menor de 5% estas no intervienen en el ensayo. Su correspondiente prdida ser el promedio de la prdida superior o inferior.El material ser sumergido en el sulfato de sodio por espacio de 16 a 18 horas cubriendo al agregado totalmente.

Retiran la muestra de la solucin y secar en el horno a 110C.Colocar nuevamente solucin hasta completar 5 ciclos.Al trmino lavar la muestra hasta eliminar los sulfatos y secar a 110C para verificar los pesos en los mismos tamices de ensayo

Para la granulometra generalResultado = % Prdida corregida

PARA EL AGREGADO FINOLa muestra se tamiza por la malla 3/8 y se trabaja con el material que pasa por este tamiz.Se tamiza por las mallas N 4, 8, 16, 30 y 50, pesando aproximadamente 120 a 150 gr de material comprendido entre los siguientes tamices:

Se coloca en taras distintas segn el dimetro, se lava y se pone a secar en horno a110C.Se vuelve a tamizar por las mismas mallas, luego se pesa 100 gr de cada grupo. Se le aade el sulfato de sodio de modo que cubra completamente el material; y se procede dela misma manera que con el agregado grueso, cumpliendo los cinco ciclos.Al final se lava y seca las muestras para determinar el desgaste

r) Ensayo de caras fracturadas en agregados (ASTM D 5821)Caras Fracturadas n Una superficie angular , spera o quebrada de una partcula de agregado, formada por trituracin por medios artificiales o por la naturaleza .Discusin para esta Norma- Una cara ser considerada fracturada, solo si tiene un rea proyectada al menos tan grande como un cuarto de la mxima rea proyectada (mxima rea de la seccin transversal) de la partcula y la cara tiene bordes cortantes y bien definidos, esto excluye pequeos (ver F igura 1) .

EQUIPO Balanza Una balanza de 5000 g de capacidad y aproximacin de 1 g.Tamices Tamices de 37.5, 25.0, 19.0, 12.5 y 9.5 mm (1", 1", 3/4", 1/2" y3/8").Cuarteador Cuarteador para la obtencin de muestras representativas en concordancia con la norma INV E 202.Esptula o utensilio similar para ayudar a separar los agregados.

PREPARACIN DE LA MUESTRA6.1 Se debe secar la muestra lo suficiente para obtener por tamizado una separacin limpia de los agregados gruesos y finos. Se Tamiza el material sobre el tamiz de 4.75 mm (No.4) u otro tamiz especificado para esta prueba de ac uerdo con la norma INV E 213 y posteriormente se debe reducir la muestra retenida en ese tamiz por cuarteo de acuerdo con la norma INV E 202 para obtener el tamao de muestra apropiado para este ensayo.6.2 La masa de la muestra debe ser al menos lo sufic ientemente grande de tal forma que la partcula de mayor tamao no sea mayor del 1.0% de la masa dela muestra; o la muestra de ensayo debe ser al menos del tamao indicado en la siguiente tabla , la que sea menor:

Para agregados con tamao nominal mximo de 19.0 mm (3/4) o mayores, donde el contenido de partculas fracturadas se determina para el material retenido en el tamiz de 4.75 mm (No.4) o en uno menor, la muestra de ensayo debe ser separada en el tamiz de 9.5 mm (3/8) La porcin pasante del tamiz de 9.5 mm (3/8) debe ser posteriormente reducida de acuerdo con la norma INV E 202, a un mnimo de 200 g (0.5 libras). Esto reducir el nmero de partculas que deben ser separadas durante el procedimiento. En este caso, el porcentaje de partculas fracturadas se determina en cada porcin y se calcula el promedio de los porcentajes en masa de partculas fracturadas basados en la masa de cada una de las porciones, para as representar el porcentaje de caras fracturadas de la muestra total.

PROCEDIMIENTOSe lava el material sobre el tamiz designado para la determinacin de las partculas fracturadas, con el fin de remover cua lquier residuo de material fino y se s eca a masa constante. Se debe determinar la masa de la muestra y cualquier determinacin de masa posterior con una aproximacin del 0.1% de la masa seca original de la muestra.Se debe esparcir la muestra seca en una superficie suficientemente grande, para inspeccionar cada partcula. Para verificar que una partcula cumple el criterio de fractura, se sostiene la partcula de agregado de tal manera que la cara pueda ser observada directamente. Si la cara constituye al menos un cuarto de la mayor seccin transversal de la partcula, se debe considerar como una cara fracturada.Utilizando la esptula o una herramienta similar, se separa la muestra en tres categoras as: (1) partculas fracturadas, basados en el hecho de que la partcula tiene el nmero de caras fracturadas requerido, (2) partculas que no c cumplan el criterio especificado y (3) partculas dudosas o en la frontera. Si el nmero requerido de caras fracturadas no se da en la especificacin, la determinacin se har sobre la base de una cara fracturada.

Se determina la masa o se cuenta el nmero de partculas clasificadas en la categora de fracturadas, la masa o el conteo de partculas clasificadas en la categora de dudosas y la masa o el conteo de partculas que no cumplen el criterio de fracturadas. Se debe usar la masa para calcular el porcentaje de partculas fracturadas a no ser que se especifique calcular el porcentaje con base en el conteo.Si ms de un nmero de caras fracturadas es especificado (por ejemplo, 70% con una o ms caras fracturadas y 40% con dos o ms caras fracturadas), se repite el procedimiento en la misma muestra para cada requisito.Si en a alguna de las determinaciones, ms del 15% del total, es colocado en el grupo de las dudosas, se debe repetir la determinacin hasta que no ms del15% este presente en esa categora. Para esta determinacin se debe usar el porcentaje basado en la masa, a menos que se especifique hacerlo con base en el conteo. Tambin si la muestra ha sido dividida en dos porciones de ensayo (como se indica en la Seccin 6.3), el criterio de 15% debe aplicar a cada una.

s)ENSAYO DE ADHERENCIA EN AGREGADOS (ASTM D1664)La adhesividad no es propiamente una propiedad del asfalto, sino del conjunto formado por el asfalto y otros cuerpos. Podemos definir la adhesividad entre el asfalto y un material cualquiera como la resistencia opuesta por el asfalto a despegarse del material una vez entrado en contacto con l. Esta definicin presenta el inconveniente de que es prcticamente imposible medir la adhesividad entre el asfalto y un cuerpo cualquiera, midiendo la fuerza necesaria para despegarlos, ya que en la mayor parte delos casos, cuando existe adhesividad, por pequea que sea, la rotura de la pelcula de asfalto se produce antes que el desprendimiento. La arena que forma parte de una mezcla asfltica debe tener propiedades qumicas adecuadas que permitan la elaboracin de una mezcla uniforme, que cumpla con todos los requisitos de durabilidad. Una de ellas es medir la adhesividad de los ligantes bituminosos respecto de una arena natural o machaqueo, cuando la mezcla rido-ligante se somete a la accin de soluciones de carbonato de sodio a concentraciones crecientes.

EQUIPO USADOTamicesEstufa, MecheroCpsulaTubos de EnsayoBalanzasCronometroPROCEDIMIENTO DE ENSAYOAgregado Fino (Riedel Weber)El carbonato sdico (Na2 CO3) anhidro y agua destilada forman la solucin decarbonato de sodio. Para prepara la disolucin a diferentes concentraciones se debe disolver el peso de carbonato de sodio indicado en la tabla segn la concentracin que se desea obtener.

Se separa el material por el respectivo cuarteo, luego tamizar aproximadamente 200 gr. de agregado fino esto segn norma, el material se lava y limpia de polvo y se secan al horno a 145C durante una hora. Luego si el ligante a emplear es betn asfltico de penetracin, la relacin de mezcla agregado ligante es de 71 volmenes de agregado con 29 volmenes de ligante. En una vasija se procede al mezclado del asfalto con los agregados en caliente logrando con ayuda de una esptula una mezcla homognea.Luego dejar enfriar hasta la temperatura de ambiente para formar las bolitas de 0.5gr, formar por lo menos 5 de estas bolitas de 0.5gr.Colocar las bolitas de asfalto en el tubo de ensayo empezando con la menor concentracin, llevar el tubo de prueba, con la concentracin, a la estufa para calentarla hasta que alcance la ebullicin durante un minuto, observar la muestra y ver si hay desprendimiento, si no existe desprendimiento repetir el paso pero con la concentracin inmediatamente superior o siguiente tubo.

Agregado grueso:1. Mezclar 100gr de agregado con 5.5gr de asfalto.2. Calentar a 140 C.3.Se mezcla con la esptula hasta que quede totalmente revestido.4. Dejar enfriar a temperatura ambiente.5. Agregar 400cm3 de agua y dejar reposar por un lapso de 16 a 18 horas.Transcurrido el tiempo observar y estimar el % de rea del agregado que queda revestido sobre o debajo de 95%.