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UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDESTEMA:ENSAYOS DE LABORATORIO PARA DISEO DE PAVIMENTOS Y DRENAJE PARA PAVIMENTOS:

ENSAYOSLas propiedades del suelo y macizos rocosos se establecen a partir de los resultados de los ensayos de reconocimiento de campo y ensayos de laboratorio. Para ello, es preciso contar con:1. Personal competente: ingenieros civiles, gelogos, qumicos, debidamente colegiados y analistas expertos en las diversas reas de ensayo: suelos, concreto, asfalto, etc.2. Empresas u organizaciones encargadas de la realizacin de los trabajos, que tengan infraestructura apropiada.3. Laboratorio de ensayo con acreditacin oficial, para que los resultados tengan valor oficial.

PAVIMENTO Estructura que se construye sobre la subrasante, que sirve para distribuir las cargas

Normas y Reglamentos Del MTCManual de Ensayo de Materiales para Carreteras (EM - 2000) Ensayos de Laboratorio necesarios para el Control de Calidad de Pavimentos Afirmados El Manual de Ensayo de Materiales para Obras Viales EM-2000, contiene normas de ensayo, elaboradas en base a la normatividad y exigencias establecidas por las Instituciones Tcnicas reconocidas Internacionalmente como AASHTO, ASTM, Instituto del Asfalto, ACI, etc, contrastadas con las condiciones propias y particulares de nuestro pas.

ENSAYO DE GRANULOMETRA

IMPORTANCIA

Su finalidad es obtener la distribucin por tamao de las partculas presentes en una muestra de suelo. As es posible tambin su clasificacin mediante sistemas como AASHTO o SUCS. El ensayo es importante, ya que gran parte de los criterios de aceptacin de suelos para ser utilizados en bases o sub-bases de carreteras.Para obtener la distribucin de tamaos, se emplean tamices normalizados y numerados, dispuestos en orden decreciente

ENSAYO DE HUMEDAD NATURAL

Este ensayo consiste en determinar la cantidad de agua presente en una cantidad dada de suelo en trminos de su peso en seco. (ASTM D 2216, AASHTO T 265).

3452673-44-2(5/6)100

Limite liquido

Objetivos

Determinar la cohesin de las muestras de suelo y su contenido de humedad

Determinar la fluencia de las muestras de suelo en condiciones normalizadas

PROCEDIMIENTO

Esta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimiento normalizado en que una mezcla de suelo y agua, capaz de ser moldeada, se deposita en la Cuchara de Casagrande o Copa de Casagrande, y se golpea consecutivamente contra la base de la mquina, haciendo girar la manivela, hasta que el surco que previamente se ha recortado, se cierre en una longitud de 12mm (1/2"). Si el nmero de golpes para que se cierre el surco es 25, la humedad del suelo (razn peso de agua/peso de suelo seco) corresponde al lmite lquido. Dado que no siempre es posible que el surco se cierre en la longitud de 12mm exactamente con 25 golpes, existen dos mtodos para determinar el lmite lquido: - trazar una grfica con el nmero de golpes en coordenadas logartmicas, contra el contenido de humedad correspondiente, en coordenadas normales, e interpolar para la humedad correspondiente a 25 golpes. La humedad obtenida es el lmite lquido. - segn el mtodo puntual, multiplicar por un factor (que depende del nmero de golpes) la humedad obtenida y obtener el lmite lquido como el resultado de tal multiplicacin.

Recomendacin

Es importante que las muestras seleccionadas para determinar los lmites sean lo ms homogneas que se pueda lograr un ensayo preciso.

El ensayo debera realizarse bajo constante supervisin para una correcta aplicacin

Ensayo de Limite Plstico

PROCEDIMIENTO

Esta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimiento normalizado pero sencillo consistente en medir el contenido de humedad para el cual no es posible moldear un cilindro de suelo, con un dimetro de 3mm. Para esto, se realiza una mezcla de agua y suelo, la cual se amasa entre los dedos o entre el dedo ndice y una superficie inerte (vidrio), hasta conseguir un cilindro de 3mm de dimetro. Al llegar a este dimetro, se desarma el cilindro, y vuelve a amasarse hasta lograr nuevamente un cilindro de 3mm. Esto se realiza consecutivamente hasta que no es posible obtener el cilindro de la dimensin deseada. Con ese contenido de humedad, el suelo se vuelve quebradizo (por prdida de humedad) o se vuelve pulverulento. Se mide el contenido de humedad, el cual corresponde al lmite plstico. Se recomienda realizar este procedimiento al menos 3 veces para disminuir los errores de interpretacin o medicin.

CLASIFICACION DE SUELO

Ensayo de CBR

OBJETIVO

Determinar de la densidad y humedad.Determinar de las propiedades expansivas del materialDeterminar de la resistencia a la penetracin..

Importancia

El ensayo CBR (California Bearing Ratio) suele emplearse en carreteras y aeropuertos para la caracterizacin mecnica de los suelos por ser un ensayo sencillo para ser realizado in situ o en laboratorio. Es, posiblemente, el ensayo ms utilizado en todo el mundo para estimar la capacidad de soporte de una explanada, factor bsico para el dimensionamiento de los firmes.

Generalidades

El ensayo de CBR mide la resistencia al corte (esfuerzo cortante) de un suelobajo condiciones de humedad y densidad controladas, la ASTM denomina a esteensayo, simplemente como Relacin de soporte y esta normado con el nmero ASTMD 1883-73.Se aplica para la evaluacin de la calidad relativa de suelos de subrasante,algunos materiales de sub. bases y bases granulares, que contengan solamente unapequea cantidad de material que pasa por el tamiz de 50 mm, y que es retenido en eltamiz de 20 mm. Se recomienda que la fraccin no exceda del 20%

PROCEDIMIENTO

Este procedimiento mide la carga necesaria para penetrar un pistn de dimensiones determinadas a una velocidad previamente fijada en una muestra compactada de suelo despus de haberla sumergido en agua durante cuatro dias a la saturacin ms desfavorable y luego de haber medido su hinchamiento. La muestra se sumerge para poder preveer la hipottica situacin de acumulacin de humedad en el suelo despus de la construccin. Por ello, despus de haber compactado el suelo y de haberlo sumergido, se lo penetra con un pistn el cual est conectado a un pequeo "plotter" que genera una grfica donde se representa la carga respecto la profundidad a la que ha penetrado el pistn dentro de la muestra. La grfica obtenida por lo general es una curva con el tramo inicial recto y el tramo final concavo hacia abajo; cuando el tramo inicial no es recto se le corrige. Con la grfica observamos los valores de la carga que soportaba el suelo cuando el pistn se haba hundido 2.5 mm y 5mm y los expresamos en tanto por ciento (% ), tomando como ndice CBR el mayor de los porcentajes calculados.

Ensayo de Abrasin Los ngeles

OBJETIVOS:Este ensayo nos sirve para saber que tan resistente es el agregado que se va utilizar, ya sea base, sub base, sub rasante ya que es un material que estar expuesta a una constante agresin fsica (alto transito).Esta prueba que ms se aplica para averiguar la calidad global estructural del agregado, este mtodo establece el procedimiento a seguir para determinar el desgaste por abrasin del agregado grueso.

PROCEDIMIENTOLavar la muestra y secarla. La muestra debe suplir con la tabla presentada a continuacin.Anotar el peso dela muestra antes del ensayo.Colocar la muestra y la carga abrasiva en la mquina y rotarla a una velocidad de 30 r.p.m. durante mil revoluciones.Descargar el material y hacer una separacin preliminar en un tamiz ms grueso que el tamiz N 12.Tamizar la porcin ms fina en el tamiz N 12.Lavar el material ms grueso que el tamiz N 12, secarlo y pesarlo

Recogemos la muestra de agregado gruesoPesamos los tamices 1 , 1 , 2 2 ,3, luego tamizamos Separamos la muestra en las bandejas segn a los tamices que pasaron

Pesamos los tamices en nuestra balanza de precisin las muestras tomadasMetemos los agregados en la mquina de los ngelesProgramamos las 1000 revoluciones para el agregado grueso.Pesamos los residuos de los agregados gruesos

Ensayo De PROCTOR

PROCTOR ESTANDAR

EQUIPOS Y MATERIALES:Molde de 4 pulgadas (Mtodo A y B)Molde de 6 pulgadas (Mtodo C )MartilloProbeta graduada de 500 cm3BalanzaHorno de secadoUna regla metlicaTamices de pulg, 3/8 pulg y N4Herramientas de mezclado (bandeja, tazas, cucharas, esptulas, etc.)

PROCEDIMIENTO:Secamos el material ya que lo encontramos hmedo mediante el aire libre y al horno.Retiramos los terrones u otras cosas que estuvieran en la muestraTamizamos a travs de las mallas `` y N 4 para determinar el mtodo de prueba en este caso con nuestra muestra que va ser de 30 kilos.

Determinamos el metodo a utilizar- para el ejmplo sera el METODO A en donde tenemos que utilizar 20% del peso del material que es retenido en el Tamiz N 4 donde se utilizaran los siguientes materiales:Molde 4 pulgadas de dimetroVolumen del Molde 1/30 pie3Golpes por cada : 25 golpesNumero de capas : TresMaterial : Se emplea el que pasa por el Tamiz N4Despus de saber los materiales a utilizar preparamos 4 o 5 muestras de 3 kg. Para el mtodo que realizaremos.

Despus que pese el material por los 3 tamices descartamos el material que pasa por el tamiz ``, y juntamos los materiales que restan en una sola muestra y lo mezclamos utilizando un badilejo de ayuda.

Agregamos agua en un 2%, 4%, 6% y 8% por peso de la muestra, en este caso de 2% = 0.02 * 3 = 0.06 kg. (60 ml) y as progresivamente hasta llegar a los 8% para las 4 muestras (para la obtencin de la curva de compactacin).

Luego de sacar las muestras las pesamos para tener con exactitud 3kg. En cada muestra

Para las mezclas en cada muestra utilizaremos una probeta graduada para poder tener una mejor exactitud para cada muestra empezaremos con 60 ml hasta llegar a 240ml

Preparamos las bandejas para cada muestra y echamos el agua segn su porcentaje Una vez de haber echado el agua y mezclado en todo el material procedemos a llenarlo en el molde de 4 pulgadas para despus aplicarles los 25 golpes

Una vez echado el material al mortero procedemos a dar los 25 golpes donde deben ser aplicados en toda el rea, girando el pisn adecuadamente adems cada golpe debe de ser aplicado en cada libre, hasta completar las 3 capas.

La ltima capa queda en el collarn de tal manera que pueda enrasarse el molde quitando previamente el collarn.

Retiramos la base y registramos el peso de la muestra ms el mortero y luego por separado el peso del mortero

prueba1234N taraN 8N 10N33N 15Tara+ suelo hmedo151,571.584.482.5Tara + suelo seco148.468.779.876.9Peso del agua60 ml120ml180 ml240mlPeso de la tara25.810.910.911Peso del suelo seco122.657.868.965.9Contenido de humedad2.535.196.686.98Densidad seca2.002.162.272.31

CUADRO DE RESUMEN

Ensayo de Modulo de Resilencia

El objetivo de este ensayo es analizar las propiedades que tienen los materiales de comportarse bajo cargas dinmicas como las ruedas de trnsito, (AASHTO T 294).Este ensayo no es destructivo de la muestra ya que estos no fallan durante el anlisis. Dichas muestras son de forma cilndrica y se colocan en una cmara triaxial, la cual permite ejercer presiones de confinamiento a la muestra.

Esfuerzo verticalPresin de confinamientoEsfuerzo desviadorDeformacin recuperable

v=3=d=axial=

El mdulo de resiliencia se define como el cociente entre el esfuerzo desviador aplicado y la deformacin unitaria elstica en cada ciclo de carga.

El comportamiento esfuerzo - deformacin de un suelo puede ser de dos tipos: resiliente y plstico.

Las deformaciones resilientes o elsticas son de recuperacin instantnea, yLas deformaciones plsticas son aquellas que permanecen en el pavimento despus de cesar la causa deformadora.

Al mdulo que permanece constante se le llama mdulo de resiliencia (Fig.1.6). As entonces, el concepto de mdulo de resiliencia est ligado invariablemente a un proceso de carga repetida.

Cuando no sea posible efectuar los ensayos por no tener los equipos de laboratorio, se acude a los ensayos tradicionales de resistencia (CBR y plato de carga), utilizando las siguientes correlaciones:

DRENAJE PARA PAVIMENTOS

FUNCIONE SPRINCIPALES DEL SISTEMA DE DRENAJE EN LAS CARRETERAS

DRENAJE DE AGUAS SUPERFICIALES

DRENAJE DE AGUAS SUDTERRANEAS