NTE INEN 696:2011

ARIDOS. ANALISIS GRANULOMETRICO EN LOS ARIDOS FINO Y GRUESO

Objetivo: Esta norma establece el método de ensayo para determinar la distribución granulométrica de las partículas de áridos, fino y grueso, por tamizado.

Alcance: Este método de ensayo determina la graduación de materiales con el propósito de utilizarlos como áridos para hormigón o como áridos para otros propósitos. Los resultados se utilizan para determinar el cumplimiento de la distribución granulométrica de las partículas con los requisitos de las especificaciones aplicables y proporcionar la información necesaria para el control de la producción de diversos productos de áridos y mezclas que contengan áridos.

Equipos

Balanzas Tamices Agitador de tamices Mecánico Horno

Procedimiento

1. Seleccionar los tamices necesarios y adecuados que cubran los tamaños de las partículas del material a ensayarse.

2. Ordenar los tamices en forma decreciente según el tamaño de su abertura, de arriba a abajo y colocar la muestra en el tamiz superior

3. Agitar los tamices manualmente durante 1 min continuo realizado de la siguiente manera: sostener el tamiz individual, provisto con una bandeja inferior y una tapa, en una posición ligeramente inclinada en una mano o por medio de aparatos mecánicos durante un periodo suficiente.

4. Determinar las masas de cada incremento de tamaño en una balanza, con una precisión de 0,1% de la masa total de la muestra seca original.

5. La masa total del material después del tamizado debe ser similar a la masa original de la muestra colocada sobre los tamices

6. Si las cantidades difieren en más de 0,3% respecto a la masa de la muestra seca original, los resultados no deben ser utilizados con fines de aceptación.

Muestra

Muestrear el árido de conformidad con NTE INEN 695

Árido Fino: El tamaño de la muestra para el ensayo, debe ser como mínimo 300g

Árido Grueso: El tamaño de la muestra para el ensayo de árido grueso debe cumplir con lo señalado en la tabla 1

Mezclas árido grueso y fino: El tamaño de la muestra para el ensayo debe ser el mismo que para el árido grueso.

Observaciones:

TABLA 1. Tamaño de la muestra para ensayo del árido grueso

Tamaño Nominal Máximo, Aberturas cuadradas

Tamaño de la muestra del ensayo mínimo

Pulgadas mm Kg

3/8½¾1

1 ½2

2 ½3

3 ½45

9,512,519,025,037,550637590

100125

125

1015203560

100150300

Cálculos

TAMIZ #PESO

RETENIDO (g)

% RETENIDO% RETENIDO

ACUM.% PASA

3/8 9,5

½ 12,5

¾ 19

1 25

1 ½ 37,5

. .

. .

Fondo Fondo

TOTAL      

Peso de la muestra

% de pérdidas

Módulo de Finura

Porcentaje Retenido: % Retenido=(Peso Retenido∗100 )

Total

Porcentaje Retenido Acumulado: % Pasa=100−% Retenido Acumulado

Porcentaje de Perdidas: % de perdidas= peso de lamuestra−totaltotal

∙100

Módulo de Finura: MF=[∑ % Retenido Acum .(no incluye fondo )]

100

Nota: El módulo de finura debe estar entre 2,3 – 3,1

NTE INEN 862:2011

ARIDOS PARA HORMIGON. DETERMINACION DEL CONTENIDO TOTAL DE HUMEDAD

Objetivo: Esta norma establece el método de ensayo para determinar el porcentaje de humedad evaporable por secado en una muestra de áridos, tanto el correspondiente a la humedad superficial, como a la humedad contenida en los poros del árido.

Alcance: El método de ensayo mide de la manera más confiable la humedad que existe en la muestra de ensayo y no determina las variaciones que puedan presentarse en el depósito.

Equipos

Balanza Recipiente para la muestra Horno

Procedimiento

1. Determinar la masa de la muestra con una aproximación de 0,1%.

2. Secar la muestra completamente en el recipiente por medio de la fuente de calor seleccionada, cuidando no perder partículas.

3. Determinar la masa de la muestra seca, con una aproximación de 0,1% luego de que se haya enfriado lo suficiente como para no dañar la balanza.

Muestra

Muestrear el árido de conformidad con NTE INEN 695, excepto por el tamaño de la muestra.

Proporcionar una muestra de árido representativa del contenido de humedad del suministro que está siendo ensayado y que tenga una masa no menor a la cantidad que aparece en la tabla 1.

Proteger la muestra de árido frente a la perdida de humedad, antes de determinar su masa.

Observaciones:

Tabla 1. Tamaño de la muestra de árido

Tamaño Máximo Nominal del Árido¿

Masa de la muestra de áridos de densidad normal, mínimo

¿4,759,5

12,51925

37,550637590

100150

0,51,523468

1013162550

A – Basado en los tamices que cumplen la NTE INEN 154B – Para áridos de baja densidad, determinar la masa mínima de la muestra multiplicando el valor señalado por la masa unitaria seca (peso volumétrico) del árido, en kg/m3 (determinado utilizando el procedimiento señalado en la NTE INEN 858) y dividiendo para 1600.

Calculo

Calcular el contenido total de humedad evaporable de la siguiente manera:

P=(W−D )

D∙100

Donde:

P, contenido total de humedad evaporable de la muestra, porcentaje, W, masa de la muestra original, g, y D, masa de la muestra seca, g.

INEN 872: 1982 – 12

ARIDOS PARA HORMIGON REQUISITOS

Objetivo:

Esta norma establece los requisitos que deben cumplir los áridos para ser utilizados en la preparación de hormigones.

Alcance:

Esta norma comprende a los áridos naturales y a los obtenidos para ser utilizados en la preparación de hormigones.

Disposiciones Generales:

En el caso de mezclas de áridos fino y grueso, el árido debe separarse primeramente en dos fracciones, utilizando el tamiz INEN 4,75 mm y los ensayos requeridos para determinar el cumplimiento con los requisitos especificados por esta norma, realizarse sobre muestras obtenidas de cada fracción, como árido fino y árido grueso, respectivamente.

REQUISITOS PARA EL ARIDO FINO

Características Generales: El árido fino puede consistir en arena natural, arena de trituración, o una mezcla de ambas.

Gradación

Análisis Granulométrico: La granulometría del árido fino determinada según la norma INEN 696, debe estar comprendida dentro de los límites que se especifican en la tabla 1.

TABLA 1. Requisitos de Gradación del árido fino.

TAMIZ INEN PORCENTAJE QUE PASA

9,5 mm o 3/8”4,75 mm o # 42,36 mm o # 8

1,18 mm o # 16600 um o # 30300 um o # 50

150 um o # 100

10095 a 10080 a 10050 a 8525 a 60 10 a 302 a 10

El porcentaje mínimo indicado en la tabla 1 para el material que pasa por los tamices INEN 300 um y 150 um, puede reducirse a 5 y 0, respectivamente, si el árido se lo va a utilizar en la elaboración de hormigón con incorporador de aire que contenga más de 250 kg de cemento por m3 de hormigón, o en hormigón sin incorporados de aire que contenga más de 300 kg de cemento por m3 de hormigón.

Entre dos tamices consecutivos cualquiera de aquellos que indican en la tabla 1 no debe quedar retenido más del 45% del árido fino, y su módulo de finura no debe ser menor de 2,3 ni mayor de 3,1.

El árido fino que no cumpla con los requisitos granulométricos y de módulo de finura puede ser utilizado, siempre que mezclas de prueba preparadas con este árido fino, cumplan con los requisitos de las especificaciones particulares de la obra

Si el módulo de finura varia en más de 0,2 del valor supuesto al seleccionar las proporciones para el hormigón, el árido fino debe ser rechazado, a menos que se hagan ajustes adecuados en las proporciones del hormigón para compensar la diferencia de gradación.

REQUISITOS PARA EL ARIDO FINO

Características Generales: El árido grueso puede constituir en grava, grava triturada o una mezcla de estas, que cumplan con los requisitos de esta norma.

Gradación

La granulometría del árido grueso, determinada según la norma INEN 696, para ser considerado como árido grueso de un cierto grado (el cual está definido por los dos límites extremos que se indican en la tabla 3, en mm), debe estar comprendida dentro de los límites que para dicho grado se especifican en la tabla 3

Tabla 3. Requisitos de Gradación del árido grueso

TAMIZ INEN (mm)

PORCENTAJE EN MASA QUE DEBE PASAR POR LOS TAMICES INEN INDICADOS EN LA COLUMNA (1) PARA SER CONSIDERADO

COMO ÁRIDO GRUESO DE GRADO:90 - 37.5

mm63 - 37.5

mm53 - 4.75

mm37.5 - 4.75

mm26.5 - 4.75

mm19 - 4.75

mm13.2 - 4.75

mm9.5 - 2.36

mm53 - 26.5

mm37.5 - 19

mm

106 100

90 90 - 100

75 100

63 26 - 60 90 - 100 100 100

53 35 - 70 95 - 100 100 90 - 100 100

37.5 0 - 15 0 - 15 95 - 100 100 35 - 70 90 - 100

26.5 35 - 70 95 - 100 100 0 - 15 20 - 55

19 0 - 5 0 - 5 35 - 70 90 - 100 100 0 - 15

13.2 10 - 30 25 - 60 90 - 100 100 0 - 5

9.5 10 - 30 20 - 55 40 - 70 85 - 100 0 - 5

4.75 0 - 5 0 - 5 0 - 10 0 - 10 0 - 15 10 - 30

2.36 0 - 5 0 - 5 0 - 5 0 - 10

1.18 0 - 5

Requisitos de Muestreo

La frecuencia de muestreo y los procedimientos de extracción y preparación de muestras de áridos para hormigón, se debe efectuar de acuerdo con la norma INEN 695.

Requisitos de Ensayos

Todos los ensayos deben realizarse conforme a las respectivas Normas INEN sobre métodos de ensayo de áridos para hormigón.

Los ensayos requeridos deben realizarse sobre muestras de ensayo que cumplan con los requisitos de los respectivos métodos de ensayo y que sean representativas de la gradación que será utilizada en la elaboración del hormigón

Ensayos Obligatorios

Destinados a control para el uso (diseño de dosificación)

Granulometría Masa Unitaria Densidad Absorción de Agua Porcentaje de Huecos Humedad Superficial

Frecuencia de Ensayos

Debe coincidir fundamentalmente con la frecuencia de muestreo establecida en la norma INEN 695 y debe ser determinada por el representante técnico del propietario y/o contratista.

NTE INEN 698:2010

ARIDOS PARA HORMIGON. DETERMINACION DEL CONTENIDO DE TERRONES DE ARCILLA Y PARTICULAS DESMENUZABLES.Objetivo: Esta norma establece el método de ensayo para determinar de forma aproximada el contenido de terrones de arcilla y partículas desmenuzables en los áridos para hormigón

Alcance: Este método de ensayo se aplica para determinar la aceptabilidad de los áridos para hormigón con respecto a los requisitos de la NTE INEN 872

Equipos

Balanza Recipientes Tamices Horno para Secado

Procedimiento

1. Determinar la masa de la muestra de ensayo y extenderla formando una fina capa en el fondo del recipiente, cubrir con agua destilada y sumergirla durante un periodo de 24 ± 4h.

2. Rodar y apretar las partículas de forma individual entre el pulgar y el dedo índice para intentar romper la partícula en tamaños más pequeños

3. No se debe utilizar las uñas para romper las partículas o presionar las partículas contra una superficie dura o entre ellas.

4. Clasificar como terrones de arcilla partículas desmenuzables cada partícula que se puede romper con los dedos en finos removibles por tamizado húmedo.

5. Después de que todos los terrones de arcilla y partículas desmenuzables perceptibles se han roto, separar los detritos del resto de la muestra por tamizado húmedo sobre el tamiz indicado en la tabla 2.

6. Realizar el tamizado húmedo pasando agua a través del tamiz que contiene la muestra, mientras se agita manualmente el mismo, hasta que todo el material de tamaño más pequeño haya sido eliminado.

7. Retirar cuidadosamente las partículas retenidas en el tamiz, secar hasta una masa prácticamente constante, dejar enfriar y determinar la masa de la muestra de ensayo.

Muestra

El árido a ser utilizado en este método de ensayo debe cumplir con la norma INEN 697.

Las muestras de árido fino deben estar compuestas de partículas más gruesas que las aberturas del tamiz de 1,18 mm (# 16) y deben tener una masa mínima de 25g.

Para el árido grueso se debe separar las muestras de ensayo en diferentes tamaños y debe tener una masa no inferior a la indicada en la tabla 1.

En el caso de mezclas de áridos fino y grueso, separar el material por el tamiz de 4,75mm (#4) y preparar las muestras de áridos finos y gruesos.

Observaciones:

Tabla 1.

Tamaño de las partículas que forman la muestra de ensayo

Masa de la muestra de ensayo, mínimo (g)

4,75 mm a 9,5 mm (# 4 a 3/8”)9,5 mm a 19 mm (3/8” a ¾”)

19 mm a 37,5 mm (¾” a 1 ½”)Sobre 37,5 mm (1 ½”)

1000200030005000

Tabla 2.

Tamaño de las partículas que forman la muestra de ensayo

Tamaño del tamiz para remover los residuos de terrones de arcilla y partículas desmenuzables

Árido fino (retenido sobre el tamiz de 1,18 mm (#16)4,75 mm a 9,5 mm (# 4 a 3/8”)9,5 mm a 19 mm (3/8” a ¾”)

19 mm a 37,5 mm (¾” a 1 ½”)Sobre 37,5 mm (1 ½”)

850 um (No. 20)2,36 mm (No. 8)4,75 mm (No. 4)4,75 mm (No. 4)4,75 mm (No. 4)

Cálculos

Calcular el porcentaje de terrones de arcilla y partículas desmenuzables en el árido fino y en el árido grueso, en tamaños individuales, de la siguiente manera:

P=[ ( M−R )M ] ∙100

Donde:

P, Porcentaje de terrones de arcilla y partículas desmenuzables M, Masa de la muestra de ensayo (para árido fino la masa de la porción más

gruesa que el tamiz de 1,18 mm (No. 16) y R, Masa de las partículas retenidas en el tamiz estipulado

NTE INEN 488:2009

CEMENTO HIDRAULICO. DETERMINACION DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESION DE MORTEROS EN CUBOS DE 50mm DE ARISTAObjetivo: Esta norma establece el método de ensayo para determinar la resistencia a la compresión de morteros elaborados con cemento hidráulico, usando cubos de 50 mm de arista.

Alcance: Esta norma proporciona un medio para determinar la resistencia a la compresión del cemento hidráulico y otros morteros y los resultados pueden ser utilizados para determinar el cumplimiento con las especificaciones. Además, esta norma es citada por otras numerosas especificaciones y métodos de ensayo.Equipos

Masas y balanzas Probetas de vidrio, graduadas Moldes para especímenes Mezcladora, tazón y paleta, INEN 155 Mesa de fluidez y molde de fluidez Pisón Espátula Gabinete Húmedo o Cámara de

curado Máquina de ensayo

Procedimiento

PREPARACIÓN DE LAS MUESTRAS DE ENSAYO1. Composición de los morteros: La

proporción, en masa, de los materiales secos para el mortero deben ser: una parte de cemento por 2,75 partes de arena. Se debe utilizar una relación agua/cemento de 0,485 para todos los cementos.

2. Las cantidades de materiales a ser mezcladas de una vez, en una amasada de mortero para elaborar seis y nueve especímenes de ensayo según la tabla 1.

3. Preparación del mortero: El amasado debe hacerse mecánicamente.

4. Determinación de la fluidez: Se basa en la medición y calculo en porcentaje del incremento del diámetro de la base de la masa de mortero de cemento hidráulico, medido en la mesa de flujo, producido por la acción de 25 caidas en 15 segundos.

MOLDEO DE LOS ESPECIMENES DE ENSAYO5. Llenar los moldes dentro de un intervalo de

tiempo ≤ 2min. 30seg, después de completar el primer amasado del mortero. Los moldes deben llenarse en dos capas.

6. Colocar en los compartimientos cúbicos una capa de mortero de alrededor de 25mm.

7. Apisonar el mortero en cada compartimento cubico 32 veces en alrededor de 10seg en 4 rondas.

8. En cada ronda se debe compactar con 8 golpes en dirección perpendicular al anterior.

9. Se debe completar 4 rondas de apisonado del mortero en un cubo antes de pasar a la siguiente. Fig. 1

10. Una vez terminado la compactación de la primera capa en todos los compartimentos cúbicos llenar los compartimentos siguientes con el mortero restante y compactar del mismo modo.

11. Durante la compactación de la segunda capa

Muestra

Arena Graduada Normalizada: Debe ser arena de sílice natural y cumplir con la norma INEN 873.

Fabricar dos o tres especímenes para cada edad de ensayo, de la amasada de mortero.

Preparación de los moldes para especímenes: Cubrimos las caras interiores del molde con una capa delgada de un agente desencofrante, aceites o grasas con un paño impregnado, obteniendo así un recubrimiento fino uniforme en el interior.

Sellar las superficies donde las mitades del molde se unen, aplicando una capa de grasa ligera.

mediante los dedos con las manos enguantadas colocar al interior el mortero que este en el borde superior del molde después de cada ronda de compactación

12. Al finalizar la compactación la superficie de mortero en todos los cubos debe sobresalir ligeramente sobre el borde de los moldes, retiramos con una espátula pasando una vez el lado plano de esta en sentido perpendicular con el largo del molde.

13. Con el objetivo de nivelar el mortero se pasa suavemente el lado plano de la espátula una vez a lo largo de la longitud del molde

14. Cortar el mortero hasta una superficie plana de modo que coincida con el borde del molde pasando el borde recto de la espátula con un movimiento de acerrado a lo largo del molde.

ALMACENAMIENTO DE LOS ESPECÍMENES DE ENSAYO

15. Completado de moldeo, inmediatamente colocar las muestras de ensayo en el gabinete húmedo o cámara de curado, de 20 a 72 horas, con las caras superiores expuestas al aire húmedo, pero protegidas contra la eventual caída de gotas de agua.

16. Las muestras que no van a ensayarse a las 24 horas deben sumergirse en agua saturada con cal, dentro de tanques de almacenamiento construidos de materiales resistentes a la corrosión. El agua de almacenamiento debe mantenerse limpia cambiándola cuando se requiera

DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN

17. Ensayar las muestras inmediatamente después de retirarlas del agua de almacenamiento. Todas las muestras de ensayo correspondientes a determinada edad de ensayo deben ensayarse dentro de las tolerancias permisibles de tiempo que se indica en la tabla 3.

18. Colocar cuidadosamente la muestra en la máquina de ensayo, bajo el centro del cabezal de apoyo superior, de manera que la carga se aplique a dos caras del cubo previamente medidas y que estaban en contacto con las superficies planas del molde. Antes del ensayo de cada cubo debe asegurarse que el cabezal apoyado en la esfera esté libre para bascular.

Observaciones: Podemos compactar el mortero también por un método alternativo calificado. Los métodos alternativos incluyen la utilización de una mesa vibratoria u otros dispositivos mecánicos

pero no se limitan a ellos.

Tabla 1.

MATERIALNUMERO DE ESPECIMENES

6 9Cemento, g 500 740Arena, g 1375 2035Agua, cm3

Portland (a/c = 0,485) Portland con incorporador de aire (a/c = 0,460) Otros (para un flujo de 110 ± 5)

242230

-------

359340

-------

Figura 1. Orden de apisonado al moldear los especímenes de ensayo

Cálculos

La resistencia a la compresión de morteros en cubos de 50 mm de arista se calcula mediante la siguiente ecuación:

fm= PA

Donde:

fm, resistencia a la compresión en MPa. P, carga total máxima de la falla, en N A, Área de la sección transversal del cubo a la que se aplica la carga, en mm2.

NTE INEN 692: 1982 – 05

DETERMINACION DEL LIMITE PLASTICOObjetivo: Esta norma establece el método para determinar el Límite plástico de un suelo.Alcance: Este ensayo debe hacerse únicamente con la fracción de suelo que pasa el tamiz de 425µm (No. 40). El resultado de este ensayo sirve también para determinar los índices de plasticidad, tenacidad, liquidez y consistencia de los suelos (ver apéndice Y).Equipos

Plato o fuente de mezclado Espátula Placa de rolado Varilla de calibración, (opcional) Equipo para determinar el

contenido de agua Recipiente con agua destilada

Procedimiento

1. Tomar aproximadamente 10 g de la muestra, moldearla entre los dedos, en una bola, luego amasar y rodar la bola entre las palmas de las manos hasta que aparezcan en su superficie pequeñas fisuras, con lo cual se asegura que el suelo tenga un suficiente secado.

2. Rotar esta bola entre las puntas de los dedos de una mano y la placa de vidrio, como se indica en la Fig. 1, con una presión suficiente como para formar del suelo un rollo de 3 mm de diámetro.

3. Si el rollo de suelo se desmenuza antes de alcanzar los 3 mm de diámetro, añadir agua destilada a toda la masa de suelo. Volver a mezclarlo en la fuente, amasarlo completamente y proceder como se indica.

4. Si el rollo llega a los 3 mm de diámetro sin presentar signos de desmenuzamiento, recoger el rollo y moldearlo nuevamente entre los dedos en una bola y repetir el proceso hasta cuando el rollo al llegar a los 3 mm de diámetro se corte, tanto longitudinalmente como transversalmente, o se desmenuce al rolarlo con la presión requerida.

5. Los rollos de algunos suelos son extremadamente duros, por lo que es difícil determinar el punto final; cuando esto ocurre, se debe amasar completamente todas las porciones desmenuzadas del rollo, formar una bola y proceder a rolarlo nuevamente; si el rollo no se desmenuza inmediatamente, no se ha alcanzado todavía él punto final del límite plástico.

6. En algunos suelos poco plásticos, el desmenuzamiento puede ocurrir cuando el rollo tiene un diámetro mayor a 3 mm, por lo cual el

Muestra

Tomar una muestra de alrededor de 100 g de la porción del material que pase el tamiz de 425 µm (No. 40), obtenida de acuerdo con la Norma INEN 688

A esta muestra se la deja evaporar, si fuera necesario, o se la añade agua destilada y se la mezcla completamente en el plato o fuente, usando la espátula hasta obtener una pasta de suelo homogénea y plástica, en cantidad suficiente como para moldearla con los dedos como una bola.

Cuando el límite plástico se determina conjuntamente con el límite líquido, se toma al iniciar el ensayo del límite líquido una muestra de

aproximadamente 30 g, la cual debe ser suficientemente homogénea y plástica para que pueda formarse con facilidad una bola, sin que se adhiera a los dedos al comprimirla; esta muestra debe permanecer en un recipiente hermético

primer punto de rotura indicará el limite plástico del suelo ensayado.

7. Recoger las porciones desmenuzadas de los rollos de suelo en un recipiente hermético y determinar el contenido de agua de acuerdo con la Norma INEN 690.

Observaciones:

Figura 1.

Cálculos

El valor del Límite plástico del suelo será el promedio de los contenidos de agua determinados según esta norma, expresado con el número entero más cercano, de conformidad con la Norma INEN 52.

Apéndice Y

Índice de plasticidad. Se calcula mediante la siguiente ecuación:

LP = WL – WP

Puede estar bajo las siguientes condiciones: Cuando no puede determinarse el límite plástico, el índice de plasticidad debe

informarse como No Plástico (NP); Cuando el Límite plástico es igual o mayor que el límite líquido, el índice de plasticidad

debe informarse como Cero.

Índice de tenacidad. Se calcula mediante la siguiente ecuación:

I T=IP

IF

Índice de liquidez. Se calcula mediante la siguiente ecuación:

I L=w−W P

IP

Índice de consistencia. Se calcula mediante la siguiente ecuación:

IC=w1−w

IP

Los símbolos empleados en las ecuaciones anteriores significan:

IP = índice de plasticidad. WL = Límite líquido. WP = Límite plástico. IT = índice de tenacidad. lf = índice de flujo. IL = índice de liquidez. w = contenido de agua. IC = índice de consistencia.

NTE INEN 690: 1982 – 05

DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE AGUA METODO DEL SECADO AL HORNOObjetivo: Esta norma establece el método para determinar en el laboratorio el contenido de agua de los suelos, mediante el secado al horno.Terminología:Tamaño máximo. Abertura nominal del tamiz que retiene el 10% o menos del material.Equipos

Horno de secado. Puede ser a gas o eléctrico.

Balanzas Recipientes

Procedimiento

1. Determinar y registrar la masa del recipiente (m1), cuidando que esté seco y limpio.

2. Colocar cuidadosamente en el recipiente la porción representativa del suelo a ensayarse, después de desmenuzarla (Tabla 1), cuidando que exteriormente no existan partículas de suelo adheridas; determinar y registrar su masa (m2).

3. Colocar el recipiente con la muestra húmeda en el horno de secado, manteniendo una temperatura de 105 ± 5°C, hasta obtener masa constante.

4. En casos en que haya alguna duda respecto al período de secado, éste debe continuar hasta que la determinación de la masa, después de dos períodos sucesivos de secado, a intervalos de cuatro horas, indiquen que la masa no cambia o que su diferencia no excede de 1 %.

5. Inmediatamente después de sacar del horno el recipiente con la muestra de suelo seca, determinar y registrar su masa, (m3).

Muestra

La muestra de ensayo debe tener suficiente material para que sea representativa del suelo, lo cual está en función de la gradación, tamaño máximo de las partículas y del equipo utilizado, la misma que ha sido obtenida de acuerdo con la Norma INEN 688.

La masa mínima de la muestra debe estar en concordancia con los valores recomendados para uso general de laboratorio de la Tabla 1.

Observaciones:

Tabla 1. Cantidad mínima de muestra

Tamaño Max. De Partículas Masa mínima de la muestra INEN ASTM (g)*

425 um2 mm

4,75 mm9,5 mm

13,2 mm19 mm

26,5 mm37,5 mm53 mm

No. 40No. 10No. 43/8”0,53”

¾”1,06”1 ½”2,12”

2550

200300350500600

10001200

* Debe tenerse en cuenta que mientras más seco sea el suelo, la cantidad tomada para el ensayo debe ser mayor

Cálculos

El contenido de agua del suelo se calcula como un porcentaje de su masa seca con la siguiente ecuación:

w=m2−m3

m3−m1

∙100

Siendo:

w = contenido de agua, en % m1 = masa del recipiente, en g

m2 = masa del recipiente y el suelo húmedo, en g m3 = masa del recipiente y el suelo seco, en g

ERRORES DEL METODO

La máxima variación entre los valores absolutos de la determinación efectuada por duplicado no debe exceder de ± 5%; en caso contrario, debe repetirse el ensayo.

ASTM D 1557

COMPACTACION DE SUELOS EN LABORATORIO UTILIZANDO UNA ENERGIA MODIFICADA (56 000 pie-lb/pie3 [2 700 kN-m/m3]) (PROCTOR MODIFICADO)Objetivo: Este ensayo abarca los procedimientos de compactación usados en Laboratorio, para determinar la relación entre el Contenido de Agua y Peso Unitario Seco de los suelos (curva de compactación) compactados en un molde de 6 pulgadas (152,4 mm) de diámetro con un pisón de 10 lb (44,5 N) que cae de una altura de 18 pulgadas (457 mm), produciendo una Energía de Compactación de 56 000 lb-pie/pie3 (2 700 kN-m/m3).Equipos

Molde, proctor modificado 6” Pisón o martillo Extractor de muestras

(opcional) Balanza Horno de secado Regla Tamices o mallas Herramientas de mezcla

Procedimiento

MÉTODO DE PREPARACIÓN HÚMEDA1. Pasar la muestra por el tamiz No. 4 y determinar el contenido de agua

del suelo; prepare mínimo 4 especímenes de modo que estos tengan un contenido de agua lo más cercano al óptimo estimado.

2. Seleccionar los contenidos de agua para cada espécimen de manera que resulten por los menos dos especímenes húmedos y dos secos de acuerdo al contenido óptimo de agua, que varíen alrededor del 2%.

3. Como mínimo son necesarios dos contenidos de agua en el lado seco y húmedo del óptimo para definir exactamente la curva de compactación.

4. Usar aproximadamente 5,9 kg del suelo tamizado en cada espécimen que se compacta.

5. Para obtener los contenidos de agua del espécimen, añada poco a poco el agua al suelo durante la mezcla.

6. Determinar y anotar la masa del molde y el plato de base.7. Ensamble y asegure el molde y el collar al plato base de modo que debe

permitir un desmolde fácil después que se concluya la compactación.8. Compactar el espécimen en cinco capas. Después de la compactación,

cada capa deberá tener aproximadamente el mismo espesor.9. Antes de la compactación, colocar el suelo suelto dentro del molde y

extenderlo en una capa de espesor uniforme.10. Suavemente apisonar el suelo antes de la compactación hasta que este

no esté en estado suelto o esponjoso, usando el pisón manual de compactación.

11. Compactar cada capa con 56 golpes para el molde de 6 pulgadas (152,4 mm).

12. Aplicar los golpes en una relación uniforme de aproximadamente 25 golpes/minuto y de tal manera que proporcione una cobertura completa y uniforme de la superficie del espécimen.

13. Después de la compactación de la última capa, cuidadosamente enrasar el espécimen compactado, por medio de una regla recta a través de la parte superior del molde para formar una superficie plana en la parte superior. Rellenar cualquier hoyo de la superficie, con suelo no usado o despejado del espécimen, presionar con los dedos y vuelva a raspar con la regla recta a través de la parte superior del molde.

14. Determine y anote la masa del espécimen, molde y plato de base con aproximación al gramo.

15. Remueva el material del molde. Obtener una muestra representativa para determinar el contenido de agua, quiébrelo para facilitar el secado.

Muestra

La muestra requerida es aproximadamente 29 kg de suelo seco. Debido a esto, la muestra de campo debe tener un peso húmedo de al menos 45 kg.

No vuelva a usar el suelo que ha sido compactado previamente en Laboratorio.

METODO "C"

Molde.- 6” de diámetro. Materiales.- Se emplea el

que pasa por el tamiz ¾”. Capas.- 5 Golpes por Capa.- 56 Usos.- Cuando más del 20%

en peso del material se retiene en el tamiz 3/8” y menos de 30% en peso es retenido en el tamiz ¾”.

Observaciones:

Cálculos

Calcule el Peso Unitario Seco y Contenido de Agua para cada espécimen compactado, plotee los valores y dibuje la curva de compactación como una curva suave a través de los puntos.

En base a la curva de compactación, determine el Óptimo Contenido de Agua y el Peso Unitario Seco Máximo.

Contenido de Agua

Calcular el contenido de humedad y la densidad seca para cada espécimen compactado como sigue:

w (%)=(A−B)(B−C )

∙100

γm= A−CV

γd= γm1+w

Dónde:w = contenido de humedad, %A = masa del recipiente y el espécimen húmedo, kgB = masa del recipiente y del espécimen secado al horno, kgC = masa del recipiente, kgV = volumen del cilindro, m3γd = densidad seca, kg/m3γm = densidad húmeda, kg/m3.

Optimo contenido de humedad, wo

El contenido de humedad que corresponde al pico de la curva dibujada, debe ser conocido como el "óptimo contenido de humedad".

Densidad máxima, γmax

La densidad seca en kilogramos por metro cúbico (libra por pie cúbico) de la muestra con un óptimo contenido de humedad debe ser conocida como la "Densidad Máxima".

ENSAYO DE COMPACTACION

Ejemplo de la curva de compactación.

NTE INEN 158: 2010Objetivo: Esta norma establece el método de ensayo para determinar el tiempo de fraguado del cemento hidráulico por medio de la aguja de Vicat, operado manualmente.Alcance: El tiempo de fraguado medido por este método no necesariamente proporciona los mismos resultados que el tiempo de fraguado de la pasta de cemento hidráulico medido por otros métodos, o el tiempo de fraguado del mortero u hormigón.Equipos

Aparato de Vicat. Ver figura A.1 del Anexo A.

Balanzas Vasos graduados Plato plano no absorbente, cuadrado Espátula plana Anillo cónico Mezclador, tazón y paleta

Procedimiento

MOLDEO DEL ESPÉCIMEN DE ENSAYO1. Con la pasta de cemento y con las manos enguantadas, rápidamente se forma una

bola y láncela 6 veces de una mano a la otra, manteniendo las manos separadas aproximadamente 150 mm.

2. Presionar la bola, con la palma de la mano, dentro del extremo más ancho del anillo cónico G, Fig. A.1, sostenido con la otra mano, llenando completamente el anillo con la pasta.

3. Retirar el exceso del lado más ancho con un solo movimiento de la palma de la

mano.4. Colocar el anillo con su extremo más ancho sobre la placa no absorbente H, y corte

el exceso de pasta en el extremo superior con un solo golpe oblicuo de una espátula sostenida ligeramente levantada sobre el borde del anillo. Si es necesario alisar la superficie del espécimen, con una o dos ligeras pasadas del extremo de la espátula.

5. Durante la operación de cortado y alisado, tener cuidado de no comprimir la pasta. Inmediatamente después de moldeado, colocar el espécimen de ensayo en el gabinete húmedo o en la cámara de curado y dejarlo permanecer allí excepto cuando se hagan las mediciones de penetración.

DETERMINACIÓN DEL TIEMPO DE FRAGUADO6. Dejar que el espécimen para tiempo de fraguado, descanse en el gabinete húmedo

o en la cámara de curado durante 30 minutos después del moldeo sin ser perturbado.

7. Determinar la penetración de la aguja de 1 mm en este momento y cada 15 minutos de allí en adelante hasta que se obtenga una penetración de 25 mm o menos

8. Para realizar el ensayo de penetración, bajar la aguja D de la varilla B hasta que tope la superficie de la pasta de cemento. Ajustar el tornillo de presión E y encere el indicador F en el extremo superior de la escala, o tomar una lectura inicial. Soltar la varilla aflojando rápidamente el tornillo de presión E y permitir a la aguja descender por 30 segundos; luego tomar la lectura para determinar la penetración.

9. Realizar cada ensayo de penetración por lo menos a 5 mm de distancia de cualquier penetración previa y por lo menos a 10 mm de distancia de la cara interior del molde.

10. Registrar los resultados de todos los ensayos de penetración y, por interpolación, determinar el tiempo en que se obtiene una penetración de 25 mm.

11. El tiempo transcurrido entre el contacto inicial del cemento y el agua y cuando la penetración es de 25 mm se conoce como tiempo de fraguado Vicat o tiempo de fraguado inicial Vicat.

12. Determinar como el tiempo de fraguado final Vicat, a la primera medición de la penetración que no marque en la superficie del espécimen una impresión circular completa.

13. Verificar el fraguado final con la realización de dos mediciones de penetración adicionales en áreas diferentes de la superficie del espécimen.

14. Obtener las mediciones de verificación dentro de 90 segundos de la primera lectura de tiempo de fraguado final.

15. El lapso entre el contacto inicial del cemento con el agua y la última determinación arriba indicada se conoce como el tiempo de fraguado final Vicat.

Muestra

PREPARACIÓN DE LA PASTA DE CEMENTOLa pasta de cemento debe ser obtenida por uno de los siguientes métodos:

Preparar una nueva amasada de pasta, mezclando 650 g de cemento con el porcentaje de agua de mezcla requerido para consistencia normal (ver NTE INEN 157), siguiendo el procedimiento descrito en la NTE INEN 155.

A opción del laboratorista, utilizar el espécimen de ensayo usado para determinar la consistencia normal.

A opción del laboratorista, utilizar la pasta para la determinación de la consistencia normal (ver NTE INEN 157).

Figura A.1

Observaciones: Mantener todos los aparatos libres de vibración durante el ensayo de penetración. Mantener la aguja de 1 mm recta y limpia. La aguja debe mantenerse limpia para prevenir que los lados de la aguja tengan cemento adherido y se disminuya la penetración o que la punta tenga cemento adherido y se aumente la penetración.

INEN 154

TAMICES DE ENSAYO. DIMENSIONES NOMINALES DE LAS ABERTURAS

Objetivo

Esta norma establece las dimensiones nominales de las aberturas de las mallas de alambre y de las placas perforadas que se usan en los tamices de ensayo.

Disposiciones Generales

Medios de tamizado

Las mallas de alambre para tamices de ensayo estarán constituidas por alambres tejidos para formar aberturas nominales cuadradas.

Las placas perforadas para tamices de ensayo serán placas metálicas con agujeros cuadrados o circulares dispuestos en manera regular.

Designación

Las placas perforadas que se usen en los tamices de ensayo se designarán con la dimensión nominal de su abertura cuadrada o con el diámetro nominal de su abertura redonda. Además, deberá especificarse el tipo de abertura, redonda o cuadrada.

Las dimensiones de aberturas menores a 1 mm se expresarán en micrómetros (µm) y las dimensiones de aberturas iguales o mayores a 1 mm se expresarán en milímetros (mm).

Dimensiones nominales de las aberturas

Se presentan las equivalencias aceptadas entre los tamaños nominales de las aberturas dadas en esta norma y las de la serie ASTM para las mallas de alambre.

NTE INEN 155: 2009 CEMENTO HIDRÁULICO. MEZCLADO MECÁNICO DE PASTAS Y MORTEROS DE CONSISTENCIA PLÁSTICA.Objetivo: Esta norma establece el procedimiento del mezclado mecánico de pastas y morteros con cemento hidráulico de consistencia plástica.Alcance: Esta norma se aplica para el mezclado mecánico de pastas y morteros para el ensayo de cementos hidráulicos.

Equipos

Mezcladora.- La mezcladora debe ser un dispositivo mecánico, de tipo epicíclico, movido eléctricamente el cual proporciona un movimiento planetario y un movimiento rotatorio a la paleta de mezclado.

Paleta.- La paleta hecha de acero inoxidable, debe ser fácilmente removible. Fig. A.2

Tazón de mezclado.- El tazón de mezclado removible debe tener una capacidad nominal de 4,73 litros. Fig. A.3

Raspador.- El raspador consiste de una hoja de caucho semirrígida, sujetada a una empuñadura de alrededor de 150 mm de largo.

Equipos suplementarios.- Las balanzas, masas, probetas graduadas y cualquier otro equipo suplementario.

Procedimiento

PROCEDIMIENTO PARA LA MEZCLA DE PASTAS

Colocar la paleta y el tazón secos en la mezcladora, en posición de mezclado, luego introducir el material para una mezcla dentro del tazón y mezclar de la siguiente manera:

1. Colocar toda el agua de mezclado en el tazón2. Añadir el cemento al agua y dejarlo 30 segundos para que

absorba el agua3. Arrancar la mezcladora a velocidad baja (140 rpm ± 5 rpm) y

mezclar durante 30 segundos4. Detener la mezcladora por 15 segundos, durante este tiempo

empujar hacia abajo dentro de la mezcla, toda la pasta que se haya adherido a los lados del tazón.

5. Arrancar la mezcladora a velocidad media (285 rpm ± 10 rpm) y mezclar por 60 segundos.

PROCEDIMIENTO PARA LA MEZCLA DE MORTEROS

Colocar la paleta y el tazón secos en la mezcladora, en posición de mezclado, luego introducir el material para una amasada dentro del tazón y mezclar de la siguiente manera:

1. Colocar toda el agua de mezclado en el tazón2. Añadir el cemento al agua; luego arrancar la mezcladora y

mezclar a velocidad baja (140 rpm ± 5 rpm) por 30 segundos3. Añadir la cantidad total de arena lentamente durante un

período de 30 segundos, mientras se continúa con el mezclado a velocidad baja

4. Detener la mezcladora, cambiar a velocidad media (285 rpm ± 10 rpm) y mezclar por 30 segundos

5. Detener la mezcladora y dejar el mortero descansar por 90 segundos. Durante los primeros 15 segundos de este intervalo, empujar rápidamente hacia abajo, dentro de la mezcla todo el mortero que pueda haberse adherido a los lados del tazón; luego por el resto de este intervalo cubrir el tazón con la tapa

6. Terminar el mezclado por 60 segundos a velocidad media (285 rpm ± 10 rpm).

7. En el caso que requiera un intervalo de remezclado, todo el mortero adherido a los lados del tazón, debe ser rápidamente empujado hacia abajo dentro de la mezcla con el raspador, previo al remezcladoMuestra

Cemento Agua

Observaciones: Las separaciones entre la paleta y el tazón especificadas en esta norma, son adecuadas cuando se utiliza mortero hecho con arena normalizada como la descrita en la NTE INEN 873. Cuando se utilicen agregados más gruesos, puede ser necesario ajustar el soporte regulador de la separación para proporcionar mayor separación, para permitir que la mezcladora opere libremente y evitar serios daños a la paleta y tazón.

NTE INEN 1 576:2011HORMIGON DE CEMENTO HIDRAULICO. ELABORACION Y CURADO EN OBRA DE ESPECIMENES PARA ENSAYOS.Objetivo: Esta norma establece los procedimientos para elaborar y curar cilindros y vigas, tomados de muestras representativas de hormigón fresco, utilizado en la construcción de una obra.

Alcance: Esta norma proporciona requisitos normalizados para la elaboración, curado, protección y transporte de especímenes de hormigón, bajo condiciones de obra. Este procedimiento no es adecuado para elaborar especímenes de hormigón cuyo asentamiento no se pueda medir con el cono de Abrams o se requiera de tamaños o formas de especímenes diferentes a los indicados en esta norma.Equipos

Moldes para cilindros Moldes para vigas Varilla de compactación Varilla de acero, recta, lisa y de sección

circular, con un diámetro que cumpla los requisitos de la tabla 1.

Mazo.- Se debe utilizar un mazo con cabeza de caucho o cuero no tratado

Herramientas de colocación Herramientas para el terminado Equipo para medir asentamiento Recipiente para toma de muestras

Procedimiento

PROCEDIMIENTO PARA EL MOLDEO DE ESPECÍMENESMoldeo de cilindros

Seleccionar la varilla de compactación adecuada. De la tabla 2 determinar el método de compactación, a menos

que otro método esté especificado. En el método de compactación por varillado, de la tabla 3

determinar los requisitos para el moldeo. Seleccionar un cucharón y mientras se coloca el hormigón en el

molde, mover el cucharón alrededor del perímetro de la abertura del molde para asegurar una distribución del hormigón con la mínima segregación.

Cada capa de hormigón debe ser compactada según se requiera. Al colocar la última capa, adicionar una cantidad de hormigón para asegurar que, después de la compactación, el molde quede lleno.

Moldeo de vigas Seleccionar la varilla de compactación adecuada. De la tabla 2 determinar el método de compactación, a menos

que otro método esté especificado. En el método de compactación por varillado, de la tabla 3

determinar los requisitos para el moldeo. Determinar el número de golpes con la varilla por cada capa,

uno por cada 14 cm² del área superficial de la viga. Seleccionar la herramienta de colocación y cuando se utilice el

cucharón o la pala, colocar el hormigón en el molde hasta la altura requerida para cada capa, colocar el hormigón de tal forma que esté uniformemente distribuido en cada capa con la mínima segregación.

Cada capa debe ser compactada según se requiera. Al colocar la última capa, adicionar una cantidad de hormigón para asegurar que, después de la compactación, el molde quede lleno.

Varillado Colocar el hormigón en el molde, en el número de capas

requeridas de aproximadamente igual volumen. Compactar cada capa uniformemente sobre la sección

transversal con la punta redondeada de la varilla, con el número de golpes requerido.

Compactar la capa del fondo, penetrando la varilla en toda su profundidad, en la compactación de esta capa tener cuidado de no dañar el fondo del molde.

Para cada capa superior, permitir que la varilla penetre toda la capa que está siendo compactada e ingrese a la capa inferior aproximadamente 25 mm. Luego de que cada capa ha sido compactada, golpear en el exterior del molde de 10 a 15 veces con el mazo.

Estos golpes tienen como único propósito cerrar cualquier agujero dejado por la varilla y eliminar cualquier burbuja grande de aire que hubiere sido atrapada.

Después de golpear, igualar cada capa de hormigón a lo largo de

Muestra

Las muestras utilizadas para elaborar especímenes de ensayo bajo esta norma, deben ser obtenidas de acuerdo con la NTE INEN 1.763, a menos que haya sido aprobado o especificado un procedimiento alternativo.

Registrar la identificación de la muestra con respecto a la ubicación en la que se coloca el hormigón que representa, la fecha y hora de moldeo.

Asentamiento.- Medir y registrar el asentamiento de cada amasada de hormigón, del cual se elaboran los especímenes, inmediatamente después de re mezclar en el recipiente de muestreo, de acuerdo con la NTE INEN 1.578.

los lados y bordes del molde de viga con una paleta u otra herramienta adecuada.

Los moldes que no se han llenado, deben ser completados con hormigón representativo durante la compactación de la capa superior.

Identificación Marcar los especímenes para su identificación y del hormigón

que representan. Utilizar un método que no altere la superficie del hormigón, no se debe marcar en los elementos removibles del molde. Luego de retirar el molde, marcar los especímenes de ensayo para mantener su identificación.

Curado Inmediatamente después del moldeo y terminado, el espécimen

debe ser almacenado por un período de hasta 48, en un ambiente que prevenga la perdida de humedad de los especímenes.

Proteger todos los especímenes de los rayos directos del sol y de cualquier radiación calórica, si se utiliza.

Observaciones:

TABLA 2. Requisitos para determinar el método de compactación

Asentamiento (mm) Método de Compactación

≥ 25< 25

Varillado o vibraciónVibración

TABLA 3. Requisitos para el moldeo mediante varillado

Tipo de espécimen y tamaño

Numero de capas de aproximadamente igual

altura

Numero de golpes con la varilla por capa

Cilindros Diámetro (mm)

100150225

234

252550

VigasAncho (mm)De 150 a 200

>200 2

3 o más capas de igual altura, cada una no debe exceder de

150 mm

Ver procedimiento vigasVer procedimiento vigas

PERMEABILIDAD DE SUELOS

INTRODUCCIÓN

Los suelos y las rocas no son sólidos ideales, sino que forman sistemas con 2 ó 3 fases: partículas sólidas y gas, partículas sólidas y líquidas, o bien, partículas sólidas, gas y líquido. El

líquido es normalmente agua y el gas se manifiesta a través de vapor de agua. Por lo tanto se habla de medios “porosos”. A estos medios se los caracteriza a través de su “porosidad” y a su vez esta propiedad condiciona la permeabilidad del medio o del material en estudio.

Se dice que un material es permeable cuando contiene vacíos continuos, estos vacíos existen en todos los suelos, incluyendo las arcillas más compactas, y en todos los materiales de construcción no metálicos, incluido el granito sano y la pasta de cemento, por lo tanto dichos materiales son permeables. La circulación de agua a través de la masa de éstos obedece aproximadamente a leyes idénticas, de modo que la diferencia entre una arena limpia y un granito es, en este concepto, solo una diferencia de magnitud.

La permeabilidad de los suelos, es decir la facultad con la que el agua pasa a través de los poros, tiene un efecto decisivo sobre el costo y las dificultades a encontrar en muchas operaciones constructivas, como los son, por ejemplo, las excavaciones a cielo abierto en arena bajo agua o la velocidad de consolidación de un estrato de arcilla bajo el peso de un terraplén, de allí la importancia de su estudio y determinación.

CLASES DE PERMEABILIDAD DEL SUELO

La permeabilidad del suelo suele medirse en función de la velocidad del flujo de agua a través de éste durante un período determinado.

Generalmente se expresa como una tasa de permeabilidad en centímetros por hora (cm/h), milímetros por hora (mm/h), centímetros por día (cm/d), o bien como un coeficiente de permeabilidad en metros por segundo (m/s) o en centímetros por segundos (cm/s).

DETERMINACION DE LA PERMEABILIDAD DEL SUELO

Dos pruebas estándar de laboratorio se usan para determinar la permeabilidad:

Prueba de Carga Constante.- Este ensayo es aplicable para suelos relativamente permeables tales como: gravas, arenas y mezclas de grava y arena.

Prueba de Carga Variable.- Este ensayo se realiza en suelos poco permeables, predominantemente suelos finos, tales como arenas finas. Mezclas de arena y limo, limos orgánicos e inorgánicos.

PRUEBA DE CARGA VARIABLE

Este ensayo se debe llevar a cabo con el mayor cuidado posible, debido a que la cantidad de agua que atraviesa la muestra de suelo, es tan pequeña que es necesario evitar la pérdida de agua por goteo o evaporación que puede ser mucho mayor que realmente atraviesa el suelo.

La fórmula que se utiliza para encontrar el coeficiente de permeabilidad de carga variable es:

K=2,303a LA t

log10h1h2

Dónde:

K= Coeficiente de permeabilidad. L=Longitud de la muestra del suelo. A= Área o sección transversal de la muestra. t=Tiempo transcurrido. h1=Altura de agua en el tubo de carga al inicio del ensayo. h2=Altura de agua en el tubo de carga al final del ensayo. a=Área del tubo de carga.

PROCEDIMIENTO

1. Determinar las dimensiones del tubo de vidrio y su longitud.2. Colocar señales en el tubo para tener referencias visuales del movimiento del agua.

3. Vertimos agua en el tubo y procedemos a tomar el tiempo en que se demora, pasar un volumen determinado de agua por la muestra de suelo.

4. Se anota las pérdidas de carga inicial y final.5. Anotamos en la hoja de cálculo, se aplica la fórmula para obtener el valor K.6. Determinar la longitud L de la muestra en el sentido de movimiento del agua.7. Determinar la diferencia de altura entre el nivel constante del agua y la salida a

través de la muestra.8. Saturar la muestra de suelo a ensayarse, sumergiendo el permeámetro lentamente

en un recipiente con agua y procurando que el nivel de la línea de saturación quede arriba de nivel de agua en el recipiente, con el objetivo de que la saturación se efectué exclusivamente por capilaridad y l expulsión del aire de la muestra sea más efectiva.

9. Conectar el recipiente con agua, mediante una manguera a la entrada de agua del permeámetro en su parte inferior.

10. Ajuste la altura del recipiente con agua, para dar a la muestra el gradiente hidráulico escogido.

11. Dejar correr el agua, hasta que se establezca el régimen de flujo, el agua escurre desde el recipiente con agua hasta el permeámetro por la manguera de desagüe.

12. Determinar y registrar la pérdida de carga hidráulica total entre los puntos 1 y 2.13. Manteniendo constante la carga hidráulica, determinar y registrar el volumen de

agua, que fluye a través de la muestra de suelo en un tiempo determinada recolectado en la probeta de 100 cm3 de capacidad.

14. Repetir el procedimiento al menos 5 veces para distintos tiempos determinados

RESULTADOS

Aplicar los resultados anotados en la hoja de registro con la fórmula indicada anteriormente; así obtendremos el coeficiente de permeabilidad del suelo.

PRÁCTICA ESTÁNDAR PARA LA DESCRIPCIÓN E IDENTIFICACIÓN DE SUELOS (PROCEDIMIENTO VISUAL MANUAL) ASTM D2488

Objetivo: Esta Norma Técnica establece los procedimientos para la descripción de suelos para propósitos de ingeniería. La identificación está basada en un examen visual y ensayos manuales. Cuando se requiera una clasificación de suelos precisa para propósitos de ingeniería, deberán utilizarse los procedimientos prescritos en la ASTM D2487

Terminología

Grava.- Partículas de roca que pasan el tamiz de 75 mm (3”) y son retenidas en el tamiz de 4.75 mm (N°4)

Grava gruesa: pasa el tamiz de 75 mm (3”) y es retenida en el tamiz de 19,0 mm (3/4”) Grava fina: pasa el tamiz de 19,0 mm (3/4”) y es retenida en el tamiz de 4,75 mm (N°

4)

Arena.- Partículas de roca que pasan el tamiz de 4,75 mm (N° 4) y son retenidas en el tamiz de 75 um (N°200)

Arena gruesa: pasa el tamiz de 4,75 mm (N° 4) y es retenida en el tamiz de 2,0 mm (N° 10

Arena media: pasa el tamiz de 2,0 mm (N° 10) y es retenida en el tamiz de 425 um) Arena fina: pasa el tamiz de 425 um (N° 40) y es retenida en el tamiz de 75 mm (N°

200)

Arcilla – es el suelo que pasa el tamiz de 75 um (N° 200) que puede exhibir plasticidad dentro de un rango de contenidos de humedad, y que exhibe considerable resistencia cuando se encuentra seca al aire

Limo – es el suelo que pasa el tamiz de 75 um (N° 200) que es no plástico o ligeramente plástico, y que exhibe poca o ninguna resistencia cuando se encuentra seca al aire

Arcilla orgánica – es una arcilla con suficiente contenido orgánico para influenciar las propiedades del suelo

Limo orgánico – es un limo con suficiente contenido orgánico para influenciar las propiedades del suelo

Turba – es un suelo compuesto principalmente de materiales vegetales en varias fases de descomposición usualmente con un olor a materia orgánica descompuesta, un color marrón oscuro a negro, una consistencia esponjosa y una textura que varía de fibrosa a amorfa

Para las partículas retenidas en el tamiz de 75 mm (3”):

Bolones – Partículas de roca que pasen una abertura cuadrada de 300 mm (12”) y sean retenidas en el tamiz de 75 mm (3”)

Bloques – Partículas de roca que no pasan una abertura cuadrada de 300 mm (12”)

MUESTREO

La muestra será considerada representativa del estrato del cual fue obtenida La muestra deberá ser cuidadosamente identificada respecto a su origen

Se requiere como mínimo:

Tamaño máximo de la partícula Tamaño mínimo, espécimen seco

N○ 43/8¾

1 ½3

100 g200 g1 kg8 kg

60 kg

CRITERIO PARA DESCRIBIR LA ANGULOSIDAD DE PARTÍCULAS DE GRANO GRUESO

Descripción Criterio Angulosa Partículas que tienen bordes afilados y con superficies

relativamente planas con superficies no pulidas.Subangulosa Partículas que son similares a la descripción angulosa

pero tienen bordes redondeados.Subredondeada Partículas que tienen lados casi planos pero tienen

esquinas y bordes bien redondeados.Redondeada Partículas que tienen lados suavemente curvados y sin

bordes.

FORMA

Describe la forma de la grava, bolones y bloques como chata, alargada, o chata y alargada si satisfacen los siguientes criterios:

Chata.- Partículas donde el ancho / espesor > 3. Alargada.- Partículas donde la longitud / ancho < 3. Chatas y alargadas.- Partículas que reúnen los criterios para ser clasificadas como

chatas y alargadas.

(*) La longitud, ancho y espesor se refieren a las dimensiones mayor, intermedia y menor de una partícula.

COLOR

Describe el color. El color es una propiedad importante para la identificación de suelos orgánicos y dentro de una localidad dada puede ser útil para identificar materiales de similar origen geológico.

El color deberá ser descrito para muestras húmedas. Deberá reportarse si el color representa una condición seca.

OLOR

Describe el olor si es orgánico o inusual. Los suelos con cantidad significativa de material orgánico presentan olor vegetal en

descomposición. Muy claro en muestras frescas. En muestras secas se recupera por calentamiento.

CONDICIÓN DE HUMEDAD

Descripción Criterio Seca Ausencia de humedad, polvoriento, seco al tacto

Húmeda Húmedo pero no presenta agua visible

SaturadaPresenta agua libre visible, usualmente cuando el suelo está bajo el nivel freático

CONSISTENCIA

Aplicable a suelos de grano fino intactos

Descripción Criterio Muy Suave El pulgar penetra el suelo más de 25 mm

Suave El pulgar penetrará el suelo 25 mmFirme El pulgar penetra el suelo alrededor de 6 mm

DuraEl pulgar no ingresa al suelo pero fácilmente ingresa la uña del pulgar

Muy Dura La uña del pulgar no ingresa al suelo

CEMENTACIÓN

Describe la cementación de suelos de grano grueso intactos

Descripción Criterio

DébilCuando se derrumba o quiebra con la manipulación o poca presión del dedo

ModeradaCuando se derrumba o quiebra con considerable presión del dedo

Fuerte No se derrumba ni quiebra con la presión de los dedos

ESTRUCTURA

Describe la estructura de los suelos intactos como estratificada, laminada, fisurada, superficie deslizante, en bloque, lenticular u homogénea

RANGO DE TAMAÑOS DE PARTÍCULAS

Ejemplos:

cerca de 20% de grava fina a gruesa cerca del 40% de arena fina a gruesa

IDENTIFICACIÓN PRELIMINAR

El suelo es de grano fino, si contiene los 50% o más de finos. El suelo es de grano grueso si contiene menos del 50% de finos.

PREPARACION PARALAIDENTIFICACION

1. La porción para identificación está basada en la fracción de la muestra de suelo que pasa el tamiz de 75 mm (3”). Las partículas mayores de 75 mm deben ser removidas manualmente para una muestra alterada, o imaginariamente para una muestra inalterada.

2. Estimar y registrar los porcentajes de bloques y el porcentaje de bolones. Si se realiza visualmente estos estimados estarán basados en porcentajes en volumen.

3. De la fracción de suelo menor de 75 mm, estimar y registrar el porcentaje en peso seco de la grava, arena y finos.

4. Los porcentajes serán estimados con aproximación al 5%. Los porcentajes de grava, arena y finos deben sumar el 100%

5. Si uno de los componentes está presente pero no en cantidad suficiente para ser considerado 5% de la porción menor de 3”, indicar su presencia mediante el término “traza”. Ejemplo: traza de finos. Una traza no se considera en el total de 100% para los componentes.

Nota:

Debe indicarse que los porcentajes de bloques y bolones se expresan en volumen. Se requiere experiencia para estimar los porcentajes respecto a su peso seco. Requiere

comparar resultados con análisis granulométrico de laboratorio.

PROCEDIMIENTO PARA IDENTIFICACION DE SUELOS DE GRANO FINO

Remover las partículas mayores al tamiz N° 40 (arena medio y mayores) Tomar una muestra equivalente a la mano llena de material La muestra se utiliza para evaluar:

Resistencia en estado seco Dilatancia Tenacidad

RESISTENCIA EN ESTADO SECO

1. Moldear una bola de suelo de 25 mm de diámetro hasta que alcance una consistencia cremosa, añadiendo agua si es necesario

2. Separar en 3 especímenes, uno de ellos de 12 mm de diámetro 3. Permitir que los especímenes se sequen al aire a temperatura que exceda los 60 °C 4. Si la muestra contiene terrones naturales secos de alrededor de 12.5 mm (½") de

diámetro, pueden usarse éstos en lugar de las esferas moldeadas. 5. El proceso de moldeo y secado generalmente produce resistencias mayores que

las halladas en terrones naturales secos. 6. Se ensaya la resistencia de las bolitas o los terrones apretándolos entre los dedos.

Se anota su resistencia como nula, baja, mediana, alta, o muy alta. Si se usan terrones naturales secos, se deben desechar los resultados de los que contengan partículas de arena gruesa.

DILATANCIA (REACCIÓN AL AGITADO)

1. Moldear una bola de suelo de 12 mm de diámetro 2. Moldear el material hasta que tenga una consistencia suave pero no pegajosa,

añadiendo agua si es necesario3. Extender la bola de suelo en la palma de la mano 4. Agitar horizontalmente golpeando el lado de la mano vigorosamente contra la otra

mano varias veces 5. Notar la reacción del agua que aparece sobre la superficie del suelo 6. Comprimir el espécimen cerrando la mano o presionando el suelo entre los dedos 7. Anotar la reacción de acuerdo a los criterios de la siguiente Tabla:

La reacción es la velocidad con la que el agua aparece mientras se agita y desaparece mientras se comprime

Descripción Criterio Ninguna No hay cambio visible en el espécimen

LentaEl agua aparece lentamente sobre la superficie del espécimen durante la agitación y no desaparece o desaparece lentamente durante el mezclado

RápidaEl agua aparece rápidamente sobre la superficie del espécimen durante la agitación y desaparece rápidamente en el mezclado

TENACIDAD (CONSISTENCIA CERCA AL LÍMITE PLÁSTICO)

1. Luego del ensayo de Dilatancia, al espécimen de ensayo se le da una forma alargada y se enrolla con la mano sobre una superficie lisa o entre las palmas hasta alcanzar un diámetro de 1/8”, se amasa y se vuelve a enrollar varias veces hasta que el hilo se agriete al diámetro de 1/8”

2. El hilo se agrietará a un diámetro de 1/8” cuando esté cerca al límite plástico 3. Se debe notar la presión requerida para enrollar el hilo cerca al límite plástico 4. Notar también la resistencia del hilo 5. Notar la tenacidad del material durante el amasado

Criterio para la descripción de la tenacidad

Descripción Criterio Baja Solo se requiere ligera presión para enrollar el hilo cerca

del límite plástico. El hilo y la masa son débiles y suaves.

MediaSe requiere presión media para enrollar el hilo hasta cerca del L.P. El hilo y la masa tienen rigidez media.

AltaSe requiere considerable presión para enrollar el hilo hasta cerca del L.P. El hilo y la masa tienen muy alta rigidez.

PLASTICIDAD

De acuerdo a las observaciones realizadas para evaluar la tenacidad describir la plasticidad de acuerdo a la Tabla:

Descripción Criterio

No PlásticaUn hilo de 1/8” no puede ser enrollado a ningún contenido de humedad.

BajaEl hilo puede ser enrollado difícilmente y la masa no se puede formar cuando se encuentra más seca que el L.P.

Media

El hilo es fácil de enrollar y no se requiere mucho tiempo para alcanzar el L.P. El hilo no puede ser enrollado nuevamente después de alcanzar el L.P. La masa se agrieta cuando está más seca que el L.P.

Alta

Toma considerable tiempo enrollar y amasar para alcanzar el L.P. El hilo puede ser enrollado nuevamente varias veces luego de alcanzar el L.P. La masa puede ser formada sin agrietamiento cuando se encuentra más seca del Límite Plástico.

IDENTIFICACIÓN DE SUELOS INORGÁNICOS DE GRANO FINO A PARTIR DE ENSAYOS MANUALES

Símbolo del suelo

Resistencia Seca

Dilatancia Tenacidad

ML Ninguna a baja Lenta a Rápida Baja o no puede formarse el hiloCL Media Alta Ninguna a baja Mediana

MH Baja a Media Ninguna a Lenta Baja o mediana CH Alta a Muy Alta Ninguna Alta

IDENTIFICACIÓN DE SUELOS ORGÁNICOS DE GRANO FINO

Identificar el suelo orgánico OL/OH, si el suelo contiene suficientes partículas orgánicas para influenciar sus propiedades

Presentan marrón olor oscuro a negro Presentan olor orgánico

PROCEDIMIENTO PARA IDENTIFICACION DE SUELOS DE GRANO GRUESO (CONTIENE MENOS DEL 50% DE FINOS

ASTM D 2922 Y D 3017 DENSIDAD DE CAMPO. METODO DEL DENSIMETRO NUCLEARObjetivo: Determinar la Humedad y la Densidad Seca de los suelos en el campo mediante métodos nucleares, sin tener que recurrir a métodos de intervención física.Alcance: El equipo utilizado para este ensayo, determina la Densidad mediante la trasmisión, directa o retro dispersada, de los rayos gamma; por el contrario, para determinar la Humedad de los suelos y materiales semejantes, se utiliza el principio de termalización de neutrones.Equipos

Densímetro, un instrumento portátil que contiene todos los módulos electrónicos, conjuntos de baterías recargables, detectores y fuentes radiactivas.

Bloque de Referencia, proporciona un material que sirve de referencia constante, que sirve para efectuar los ajustes en la sonda, los cuales son necesarios para compensar la desintegración progresiva de la fuente.

Placa para Alisado/Guía de la Varilla de Perforación, se utiliza para preparar el terreno de emplazamiento, o la porción de suelo sobre la cual se va colocar el equipo, y para guiar la varilla al hacer la perforación.

Varilla de Perforación, se utiliza para preparar un orificio cuando se va efectuar una medición de Transmisión Directa.

Cargadores/Adaptadores, uno para CC (12 VCC) y otro para CA (115/230 VCA 50/60 Hz).

Batería de Repuesto.

Caja de Transporte.

Extractor, Fig.1

Procedimiento

PREPARACIÓN DEL TERRENO DE EMPLAZAMIENTO COLOCACIÓN DEL DENSÍMETRO

1. Allanar la superficie del suelo moviendo hacia delante y hacia atrás la placa para respaldo. Retirar dicha placa y rellenar todos los agujeros y desigualdades con arena fina, polvo de cemento o de cal, aplanándolos para que sean bien nivelados.

2. Colocar la placa para respaldo de nuevo en el mismo lugar, y presionar hasta conseguir que la superficie esté plana

3. En el caso de las mediciones de Transmisión Directa, colocar la varilla de tal manera que pase por la herramienta de perforación y luego por una de las guías de la placa.

4. Protegerse con el equipo de Seguridad necesario. Sujetar la placa con el pie y golpear con un martillo el extremo de la varilla de perforación, hasta que esta alcance una profundidad que sea, por lo menos, 50 mm (2 plg.) que la profundidad necesaria para la medición.

5. Para que se coloque el instrumento con la precisión máxima, marque en el suelo el contorno de la placa de respaldo/guía, antes de retirar la varilla de perforación.

6. Retirar la varilla de perforación en línea recta y hacia arriba, y al mismo tiempo, girando hacia los lados, la herramienta de extracción.

7. Con cuidado, levantar la placa para respaldo y colocar la sonda sobre la misma superficie. Insertar la varilla con a fuente en el orificio creado por la varilla de perforación.

8. Introducir la varilla con la fuente en el orificio. Liberar entonces el disparador y bloquear la varilla con la fuente en la posición correcta. La indicación de que se ha logrado esta posición es un “click” producido por el elemento de fijación.

En el caso de Superficies de Hormigón Asfáltico, la preparación del emplazamiento no requiere el uso de la placa para respaldo, siguiéndose entonces el siguiente procedimiento:

1. Buscar una zona igualada y plana del hormigón asfáltico.

En el caso de mezclas abiertas, se puede rellenar todos los agujeros con arena o con polvo de cemento, procurando que el hormigón asfáltico quede siempre al descubierto. La parte de la base de la sonda debe apoyarse sobre el hormigón asfáltico, no sobre el material de relleno.

2. La sonda debe mantenerse estable y firme. Si no es posible lograr estas condiciones, se debe buscar otro emplazamiento. En el caso de hacer una medición alrededor de un testigo, se puede mover la sonda hasta estar a unas pulgadas del testigo, para que quede firme.

MEDICIÓN DE LOS PARÁMETROS DE DENSIDAD PROCTOR

1. Colocar la sonda sobre el emplazamiento. Liberar el mango y empujarlo hacia abajo hasta alcanzar la posición correcta. Verificar que la clavija se enganche con la señal en la varilla indicadora.

2. Presionar <COMENZAR>3. Una vez expirado el tiempo de

conteo, la pantalla mostrará:4. Densidad Húmeda

5. Densidad Seca y Porcentaje % de Proctor

6. Humedad y % de Humedad

7. Volumen de Vacíos y Relación de Vacíos

Observaciones:

DENSIMETRO NUCLEAR Fig. 1

Cálculos

Como hemos visto los datos de Densidad Seca y % de Humedad se obtienen directamente del aparato de medición.

Adicionalmente debe realizarse un ensayo de Compactación Proctor, con una muestra del suelo ensayado, en el laboratorio, para poder determinar el parámetro de grado de Compactación del suelo