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1 1 Instituto Superior Politécnico “José Antonio Echeverría” Facultad de Ingeniería Civil Departamento de mecánica de suelos TRABAJO DE DIPLOMA Título Empleo de un suelo arenoso fino como subrasante de carreteras mediante estabilizaciones mecánicas y químicas Autor: Aiman Ali Mohammed Mohammed Tutores: Msc.Ing Pedro Morales Quevedo Msc.Ing Juan M. Junco del Pino La Habana, Cuba Junio de 2014 “Año 56 de la Revolución

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1

Instituto Superior Politécnico “José Antonio Echeverría”

Facultad de Ingeniería Civil

Departamento de mecánica de suelos

TRABAJO DE DIPLOMA

Título

Empleo de un suelo arenoso fino como subrasante de carreteras

mediante estabilizaciones mecánicas y químicas

Autor: Aiman Ali Mohammed Mohammed

Tutores: Msc.Ing Pedro Morales Quevedo

Msc.Ing Juan M. Junco del Pino

La Habana, Cuba

Junio de 2014

“Año 56 de la Revolución”

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Dedicatoria

A mi patria Yemen.

.

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Agradecimientos

A Allah por darme fuerza, voluntad, esperanza y salud

A mi familia por confiar en mí

A mi hermano salah que me ha ayudado mucho durante la carrera

A los profesores de la facultad de ingeniería civil, que durante estos años me

transmitieron sus conocimientos y me dedicaron gran parte de su tiempo.

A mis tutores Pedro Morales y Juan Mario Junco por sus constante colaboración en

la realización, revisión y culminación de esta investigación

A mis amigos y compañeros de curso

Deseo también expresar mi sincero agradecimiento a todas aquellas personas que

han contribuido de una forma u otra en la realización de este trabajo.

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RESUMEN

Este trabajo de diploma trata sobre la estabilización por dos métodos de un suelo

arenoso, conocido como “arena de la molina”. Fueron aplicados al suelo dos tipos de

estabilizaciones: la mecánica, que consiste en mezclar la arena con 20% de arcilla

de formación Capdevila, y luego la química, en la cual se adiciona el producto

químico “Rocamix” a la combinación de los dos suelos. Se establece también una

comparación entre los resultados obtenidos del suelo mezclado con el del mismo

estabilizado químicamente, para así conocer la mejora de propiedades fisco-

mecánicas de este, y con esto comprobar la efectividad de la tecnología empleada,

teniendo asimismo una referencia para futuros trabajos donde es recomendable el

empleo del método de estabilización.

ABSTRACT

This diploma paper tackles the stabilization of a sandy soil, known as “molina sand”,

through two methods. Two kinds of stabilization were applied: the mechanical, which

consists in mixing the sand with 20% of Capdevila formation clay; and the chemical,

in which the chemical product “Rocamix” is added to the combination of both soils.

Moreover, it is established a comparison between the results obtained from the soil

mixed with the chemically stabilized soil, so that it will be possible to know the

improvement of its physical-mechanic properties. Through this it is also possible to

check the effectiveness of the technology used, having this way a reference for future

research papers, in which the use of the stabilization method is recommended.

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INTRODUCCIÓN .............................................................................................................. 1

Capítulo 1. Estado del arte de la estabilización de los suelos .................................. 4

1.1 Introducción ............................................................................................................... 4

1.2 Problemas de suelo en la ingeniería ................................................................... 4

1.3 Desarrollo de la mecánica de suelos .................................................................. 4

1.4 Propiedad de los suelos ......................................................................................... 5

1.4.1 Permeabilidad .................................................................................................... 5

1.4.2 Estabilidad volumétrica. ................................................................................. 6

1.4.3 Compresibilidad. ............................................................................................... 7

1.4.4 Resistencia mecánica. .................................................................................... 8

1.5 Resistencia de los suelos. ..................................................................................... 8

1.6 Estabilización de suelos ......................................................................................... 9

1.6.1 Ventajas de los suelos estabilizados .......................................................... 9

1.6.1.1 Ventajas técnicas ......................................................................................... 9

1.6.1.2 Ventajas económicas ................................................................................ 10

1.6.2 Tipos de estabilización ................................................................................. 10

1.6.2.1 Estabilización mecánica ........................................................................... 10

1.6.2.2 Estabilización química .............................................................................. 11

1.6.2.3 Estabilización térmica ............................................................................... 12

1.6.3 Estabilizaciones más empleadas a nivel mundial ................................. 12

1.6.3.1 Estabilización con cal ............................................................................... 12

1.6.3.2 Estabilización de suelos con cemento ................................................. 15

1.6.3.3 Estabilización con productos asfálticos .............................................. 21

1.6.4 Nuevo sistema Rocamix líquido para la estabilización de suelos: ... 22

1.6.4.1 Creación del Rocamix ............................................................................... 22

1.6.4.2 El producto ................................................................................................... 23

1.6.4.3 Principales aplicaciones del sistema Rocamix .................................. 23

1.6.4.4 Equipos necesarios ................................................................................... 25

1.6.4.5 Mezcla y Dosis ............................................................................................. 26

1.7 Conclusiones parciales ........................................................................................ 27

CAPITULO 2 ....................................................................................................................... 28

2.1 Caracterización de la arcilla ................................................................................ 28

2.1.1.1 Ensayo de granulometría para la arcilla ............................................... 29

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2.1.2 Límites de consistencia ................................................................................ 31

2.1.2.1 Ensayos de límites de consistencia de la arcilla. .............................. 31

2.1.3 Clasificación de suelo. .................................................................................. 32

2.1.3.1 Clasificación de la arcilla de formación de Capdevila ...................... 33

2.1.4 Peso específico ............................................................................................... 34

2.1.4.1 Ensayo de peso específico de la arcilla ............................................... 34

2.1.5 Compactación del suelo ............................................................................... 34

2.1.5.1 Ensayo de compactación con el proctor estándar para la arcilla de

formación de Capdevila ................................................................................................ 36

2.1.5.2 Ensayo de compactación con Proctor modificado para la arcilla de

formación de Capdevila. ............................................................................................... 37

2.2 Índice de CBR .......................................................................................................... 38

2.2.1 Ensayo de CBR de la arcilla de formación de Capdevila. ................... 38

2.3 Caracterización de la arena de la molina ......................................................... 41

2.3.1 Ensayo de granulometría de la arena ....................................................... 41

2.3.2 Ensayo de límites de consistencia de la arena ...................................... 41

2.3.3 Clasificación de la arena .............................................................................. 42

2.3.4 Ensayo de peso específico de la arena .................................................... 42

2.3.5 Ensayo de compactación con el Proctor modificado para la arena . 43

2.4 Conclusiones parciales. ....................................................................................... 43

CAPITULO 3 ......................................................................................................................... 46

3.1 Etapa 1 estabilización de la Arena con un 20% de Arcilla. ......................... 46

3.1.1 Dosificación de la arcilla. ............................................................................. 46

3.1.2 Ensayo de Granulometría ............................................................................. 47

3.1.3 Ensayo de límites de consistencia de la arena con un 20% de arcilla.48

3.1.4 Clasificación del suelo de la arena con un 20% de arcilla. ................. 48

3.1.5 Ensayo del peso específico de la arena con 20% de arcilla. .............. 49

3.1.6 Ensayo de compactación Proctor estándar de la arena con un 20% de

arcilla. 49

3.1.7 Ensayo de compactación Proctor MODIFICADO de la arena con el 20% de

arcilla. 50

3.1.8 Ensayo de CBR de la arena con 20% de arcilla. ..................................... 51

3.2 Etapa 2 Arena con un 20% de Arcilla +Rocamix. ........................................... 53

3.2.1 DOSIFICASION DEL ROCAMIX. .................................................................. 53

3.2.2 Ensayo límites de consistencia. ................................................................. 53

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3.2.4 Ensayo de CBR DE Arena + Arcilla + Rocamix. ..................................... 54

3.3 Comparación entre la mezcla de la arena con la arcilla y la misma con el

sistema Rocamix ................................................................................................................ 55

3.4 Conclusiones parciales ........................................................................................ 56

Conclusiones generales ............................................................................................... 57

Recomendaciones ........................................................................................................ 58

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Índice de Figuras

Figura 1.0.1 Estabilización con cal ..................................................................................................... 13

Figura 1.0.2 Estabilización en carreteras y aeropuertos con el Rocamix .............................................. 23

Figura 1.0.3 Estabilización en vías férreas y alcantarillados con el Rocamix ........................................ 24

Figura 1.0.4 Impermeabilización con el Rocamix .................................................................................. 24

Figura 1.0.5 Equipos necesarios para la aplicación del Rocamix .......................................................... 25

Figura 1.0.6 ............................................................................................................................................ 26

Figura 2.0.1 curva de granulométrica de la arcilla ........................................................................... 29

Figura 2.0.2 Muestras en maceración ............................................................................................... 30

Figura 2.0.3 Ensayo hidrométrico......................................................................................................... 30

Figura 3.0.15 Valores de densidad seca vs la humedad ............................................................. 50

Figura 3.0.16 Valores de densidad seca vs la humedad ............................................................. 51

Figura 3.0.17 Hinchamiento .............................................................................................................. 52

Figura 3.0.18 Penetración vs hinchamiento ................................................................................... 52

Figura 3.0.19 Curva de compactación con el Proctor modificado de la arena + 20% de arcilla

+ Rocamix ............................................................................................................................................ 54

Figura 3.0.20 Hinchamiento .............................................................................................................. 55

Figura 3.0.21 Fuerza vs penetración ............................................................................................... 55

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Índice de Tablas

Tabla 2.1 Resultados del ensayo de granulometría de la arcilla de formación Capdevila ¡Error!

Marcador no definido.

Tabla 2. 2 limite líquido, limite plástico e índice de plasticidad de la arcilla de formación

Capdevila. ............................................................................................................................................ 31

Tabla 2.3Valores promedios de la granulometría y límites de consistencia de la arcilla. .. ¡Error!

Marcador no definido.

Tabla 2.4 ................................................................................................................................................ 34

Tabla2. 5 Resultados del Proctor estándar de la arcilla .................. ¡Error! Marcador no definido.

Tabla 2.6 Resultados del ensayo Proctor modificado de la arcilla de formación Capdevila. ... 37

Tabla 2.7 resultados de CBR de la arcilla ....................................................................................... 38

Tabla 2.8 resultados del ensayo de granulometría para la arena de la molina. ......................... 41

Tabla 2.9 valores promedios obtenidos de los ensayos de granulometría y límites de

consistencia de la arena de la molina. ............................................................................................ 42

Tabla 2.10 ................................................................................................. ¡Error! Marcador no definido.

Tabla 3.1 ................................................................................................. ¡Error! Marcador no definido.

Tabla 3.2 Resultados del ensayo de granulometría de la arena con arcilla. . ¡Error! Marcador no

definido.

Tabla 3.3 Resultados de los límites de consistencia de la arena con 20% de arcilla. .............. 48

Tabla 3.4 Valores promedios obtenidos de ensayo de granulometría y li mites de

consistencia de la arena + 20% de arcilla ...................................................................................... 49

Tabla 0.5 Resultados del peso específico de la arena con el 20% de arcilla. ¡Error! Marcador no

definido.

Tabla 3.6Resultados del ensayo de Proctor estándar de la arena con 20% de arcilla. .......... 50

Tabla 3.7 Resultados de ensayo de Proctor modificado de la arena con 20% de arcilla. ........ 51

Tabla 3.8 Resultados de CBR de la arena + 20% de arcilla. ........... ¡Error! Marcador no definido.

Tabla 3.9 Resultados de ensayo de límites de consistencia de la arena+arcilla+Rocamix. ... 53

Tabla 3.10Rresultados de densidad vs humedad de Proctor modificado ................................... 54

Tabla 3.11 Resultados de CBR de la arena + arcilla + Rocamix .................................................. 54

Tabla 3.12 Comparación entre comparación la mezcla de los dos suelos y la misma

estabilizada con el sistema Rocamix ............................................................................................. 55

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INTRODUCCIÓN

1

INTRODUCCIÓN

El suelo es el material más antiguo de la construcción y ha sido el de mayor uso y

proporción por el hombre en las obras de infraestructura, lo cual se puede observar

ya en algunas tan antiguas y distantes, como los caminos y puentes romanos, por

ejemplo, hasta en la Gran Muralla China. El suelo para el ingeniero civil representa

la base sobre la cual se cimentan las estructuras (carreteras, puentes, edificios,

puertos, aeropuertos), debido a lo cual este debe conocer bien todas sus

características en aras de saber si sus propiedades son adecuadas para resistir las

cargas debidas a las estructuras y al tráfico. En muchos casos las propiedades del

suelo existente no son las más adecuadas, y para solucionar esta situación existen

dos opciones: la primera es remover el suelo, desecharlo del lugar y sustituirlo por

otro que tenga las características necesarias; la segunda consiste en estabilizar el

suelo existente de modo que se obtenga un suelo que satisfaga las necesidades

requeridas.

La primera solución es poco favorable, debido al notable agotamiento de canteras en

todo el mundo. Además es una solución antieconómica y tiene efectos negativos en

materia de medio ambiente, ya que las canteras representan fuentes principales de

contaminación. La segunda solución resulta más factible, donde solamente se

necesita mejorar las propiedades del suelo donde se realizará la obra a través del

proceso de estabilización, logrando de esta forma mejores propiedades del suelo

con menos recursos y conservando el medioambiente.

El tema tratado en este trabajo de diploma es la estabilización de un suelo arenoso

con malas características mecánicas para ser usado como subrasante. Para lograr

esto, se le aplicarán al suelo dos tipos de estabilizaciones, la mecánica que consiste

en mezclar la arena con arcilla, y luego adicionar el producto químico “Rocamix” a la

combinación de los dos suelos, lo cual es conocido como la estabilización química.

Situación problémica:

Utilizar un suelo arenoso fino no cohesivo como subrasante de carreteras

cumpliendo con los parámetros mecánicos exigidos por la Norma cubana.

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INTRODUCCIÓN

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Problema científico

¿Cómo mejorar las propiedades de un suelo arenoso fino que no cumple las

exigencias para su empleo como subrasante de carreteras? ¿Es factible aplicar la

combinación de dos estabilizaciones a un mismo suelo?

Para darle cumplimiento a este problema científico se plantea el siguiente objetivo

general:

Aumentar la capacidad de soporte del suelo arena de la molina estabilizada con

arcilla y el sistema Rocamix.

A partir de este objetivo general se deducen los siguientes objetivos específicos:

Caracterizar las propiedades físico-mecánicas del suelo de la arena de la molina.

Caracterizar las propiedades físico-mecánicas del suelo de la arcilla.

Caracterizar las propiedades físico-mecánicas de la mezcla de la arena con la

arcilla.

Establecer una comparación entre los parámetros físico-mecánicos de la mezcla

de los dos suelos con la misma estabilizada con el Rocamix.

Hipótesis planteadas:

Los suelos estabilizados mediante la mezcla de suelos granulares y cohesivos

producen un nuevo suelo con buenas propiedades y la adición del sistema Rocamix

a esta mezcla aumenta la capacidad de soporte para satisfacer las exigencias en los

proyectos por el cual fueron seleccionados.

Objeto de investigación:

El objeto de la investigación es conseguir la estabilización del suelo de la arena de la

molina con el objetivo de que cumpla las exigencias como subrasante de carreteras.

Tareas a ejecutar:

1- Realizar el diseño de experimentos y la estructuración del trabajo con el

apoyo de tutor.

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INTRODUCCIÓN

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2- Realizar una investigación sobre el estado del arte de este tema en el mundo.

3- Realizar los ensayos para la caracterización del suelo arena de la molina.

4- Realizar los ensayos para la caracterización del suelo la arcilla de la

formación Capdevila.

5- Realizar los ensayos para la caracterización de la mezcla de la arena con la

arcilla.

6- Evaluar los resultados arrojados por los ensayos realizados.

7- Conformar y redactar el trabajo de diploma.

Los métodos científicos sobre los cuales se desarrolla la investigación son:

Ejecución y análisis de los ensayos para determinar los parámetros del suelo

antes y después de la estabilización.

Estructura de la tesis:

Este trabajo se ha estructurado de la siguiente manera: introducción, tres capítulos

que abordarán los objetivos anteriormente citados, conclusiones, recomendaciones,

referencias bibliográficas y anexos. A continuación se describen brevemente el

contenido de los capítulos.

En el capítulo 1 se presenta el marco teórico referente a la estabilización y

mejoramiento de los suelos, haciendo énfasis en la estabilización química. Además

se presenta una reseña histórica del producto Rocamix, sus principales aplicaciones

y efectos.

En el capítulo 2 se determinan las propiedades físicas y mecánicas del suelo arena

de la molina y la arcilla de formación Capdevila.

En el capítulo 3 se realizan los dos tipos de estabilización del suelo arena de la

molina: el mecánico y el químico. Finalmente se hace una comparación entre las

propiedades de la mezcla de los dos suelos y la misma estabilizadas con el producto

Rocamix.

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Capítulo 1. Estado del arte de la estabilización de los suelos

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Capítulo 1. Estado del arte de la estabilización de los

suelos

1.1 Introducción

Se denomina “suelo” al conjunto de partículas minerales, que son producto de la

desintegración mecánica o de la descomposición química de las rocas preexistentes.

(Guzmán 2008)

Se denomina suelo a la parte superficial de la corteza terrestre, biológicamente

activa, que tiende a desarrollarse en la superficie de las rocas emergidas por la

influencia del interprismo y de los seres vivos.

El suelo en la ingeniería se define como el agregado no cementado de granos

minerales y materia orgánica descompuesta (partículas sólidas) junto con el líquido y

gas que ocupan los espacios vacíos entre las partículas sólidas. (Brajas M.Das)

1.2 Problemas de suelo en la ingeniería

El primero se refiere a los suelos y las rocas tal como se encuentran en la

naturaleza, por ejemplo los edificios se cimentan sobre el suelo sin alterarlo.

El segundo se refiere a las maneras en que los suelos o las rocas se emplean como

materiales de construcción, por ejemplo en terraplenes para carreteras y

ferrocarriles, en las presas de tierra y diques y en las subrasante de las carreteras y

aeropistas, donde se emplea la tierra como material de construcción.

1.3 Desarrollo de la mecánica de suelos

Los constructores han sido conscientes desde hace muchos siglos que las

condiciones del terreno debían ser consideradas para que sus edificaciones no se

asienten, inclinen o colapsen. La construcción antigua se realizaba sobre la base de

la experiencia del constructor. Sin embargo no fue sino hasta 1776, cuando Coulomb

introdujo sus teorías de presión de tierras, que se aplicaron los métodos analíticos.

En 1871 Mohr presentó una teoría de falla para materiales idealmente plásticos, que

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Capítulo 1. Estado del arte de la estabilización de los suelos

5

en combinación con el trabajo de Coulomb, produjo la expresión muy conocida de

resistencia cortante de suelos, τ = c + σ tgφ.

Recién con el trabajo realizado por Terzaghi, la Mecánica de Suelos fue reconocida

como una disciplina principal de la Ingeniería Civil. Este término y el de Geología

Aplicada a la Ingeniería, fueron introducidos en su libro pionero “Erdbaumechanick

auf Bodenphysikalischer Grundlage” publicado en 1925. El reconocimiento

internacional de esta disciplina se logró con la Primera Conferencia Internacional de

Mecánica de Suelos e Ingeniería de Cimentaciones, llevada a cabo en la

Universidad de Harvard en junio de 1936. Esta conferencia, presidida por Terzaghi,

fue organizada por el Profesor Casagrande. Un hito principal en la Mecánica de

Suelos fue la publicación en 1943 del libro “Theoretical Soil Mechanics” de Terzaghi,

el que hasta ahora permanece como una importante referencia. (Hurtado 1996)

1.4 Propiedad de los suelos

Los suelos tienen muchas propiedades. A continuación se detallan las más

importantes a tener en cuenta por parte de los ingenieros civiles a la hora de hacer

los diseños:

- permeabilidad

- estabilidad volumétrica

- compresibilidad

- resistencia mecánica

1.4.1 Permeabilidad

La permeabilidad es la propiedad que tiene el suelo de transmitir el agua y el aire sin

alterar su estructura interna. Tiene una importante incidencia en los estudios

hidráulicos portante del sustrato (por ejemplo previo a la construcción de edificios u

obras civiles), para estudios de erosión y para mineralogía, entre otras.

La permeabilidad del suelo suele aumentar por la existencia de fallas, grietas, juntas

u otros defectos estructurales. Algunos ejemplos de roca permeable son la caliza y

la arenisca, mientras que la arcilla o el basalto son prácticamente impermeables.

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Capítulo 1. Estado del arte de la estabilización de los suelos

6

Se afirma que un material es permeable si deja pasar a través de él una cantidad

apreciable de fluido en un tiempo dado, e impermeable si la cantidad de fluido es

despreciable. La velocidad con la que el fluido atraviesa el material depende de

varios factores básicos:

- porosidad del material

- textura del material

- granulometría

- la densidad del fluido considerado, afectada por su temperatura

- la presión a que está sometido el fluido.(Santos 2012)

1.4.2 Estabilidad volumétrica.

Los suelos sufren cambios volumétricos que no son causados por cargas exteriores,

sino por los cambios en la humedad y por los esfuerzos internos afectados por el

agua.

Retracción: es causada por la tensión capilar. Cuando un suelo se seca, se forma un

menisco en cada poro en la superficie del este, lo cual produce tracción en el agua

del suelo y luego la compresión en la estructura del mismo. La retracción de suelo

produce asentamientos en los suelos compresibles. Como la tensión capilar se

ejerce en todas las direcciones, la retracción se produce horizontal y verticalmente,

lo cual origina las grietas.

Expansión: algunos suelos se entumecen cuando se les deja aumentar la humedad.

El mecanismo es más complicado que en el caso de retracción y es causado por

diferentes fenómenos: la recuperación elástica de los granos del suelo, la atracción

del agua por los minerales arcillosos, la repulsión eléctrica de las partículas de arcilla

y de sus cationes. Se pueden desarrollar grandes presiones si el agua puede llegar

al suelo con lo cual se impide el entumecimiento por confinamiento. Los cambios

químicos también producen la expansión de algunos suelos y rocas: expansión de

minerales en capas en micas, arcillas; la oxidación de la pirita de hierro de las lutitas

(Santos 2012)

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Capítulo 1. Estado del arte de la estabilización de los suelos

7

1.4.3 Compresibilidad.

La compresibilidad de un suelo no es más que el cambio de volumen experimentado

bajo la acción de una carga en su superficie debido a pérdidas de parte del agua que

está entre sus granos. Los cambios en volumen o compresibilidad tienen una

importante influencia en las propiedades de los suelos, pues con ellos se modifica la

permeabilidad, se alteran las fuerzas existentes entre las partículas tanto en

magnitud como en sentido (lo que tiene una importancia decisiva en la modificación

de la resistencia del suelo al esfuerzo cortante) y, además, debido a estos cambios,

se provocan también desplazamientos.

En el caso de las arcillas saturadas, si no se permite el drenaje y se aplican

esfuerzos, estos serán tomados por el agua. En el momento en que se permita el

drenaje, los esfuerzos son transmitidos gradualmente al esqueleto o estructura del

suelo; este proceso produce una compresión gradual de dicha estructura, fenómeno

conocido como “consolidación”.

La compresibilidad de un suelo puede presentar variaciones importantes,

dependiendo de algunos factores tales corno: la relación de la carga aplicada

respecto a la que el suelo soportaba anteriormente, tiempo de aplicación de la carga

una vez que se ha disipado la presión de poro en exceso de la hidrostática,

naturaleza química del líquido intersticial, sensibilidad del suelo y aún la forma de

ejecutar las pruebas que se utilizan para estudiar la consolidación.

Al remodelar un suelo se modifica su compresibilidad, por lo que esta característica

se puede modificar mediante procedimientos de compactación. Se ha encontrado

que la humedad de compactación tiene una gran importancia en la compresibilidad

de suelos compactados, pues si se compactan dos especímenes al mismo peso

volumétrico, pero uno en la rama seca de la curva de peso volumétrico contra

humedad y el otro en la rama húmeda, se tendrá que para presiones de

consolidación bajas el espécimen compactado del lado húmedo será más

compresible debido a que su estructura se encuentra más dispersa, pero para

grandes presiones se tienen colapsos y reorientaciones en la estructura del

espécimen que se encuentra en el lado seco, lo cual provoca que este sea ahora

más compresible.(Santos 2012)

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Capítulo 1. Estado del arte de la estabilización de los suelos

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1.4.4 Resistencia mecánica.

La resistencia a esfuerzo cortante es una propiedad fundamental de los suelos

cohesivos inalterados, cuyo conocimiento es muy importante para resolver

determinados problemas. Esta varía mucho con el grado de humedad, con el tiempo

de actuación de la carga y con la velocidad de crecimiento de la misma. También

varía con el grado de confinamiento y otros factores.

El esfuerzo cortante en un suelo cohesivo saturado (arcilla) es más complejo que en

la arena o la grava. Igual que el suelo no cohesivo, la arcilla está formada por

partículas separadas que tienen que deslizarse o rotar para que se produzca el

esfuerzo cortante; sin embargo hay algunas diferencias significativas. Primera, el

suelo es relativamente compresible, por lo tanto, la carga que se aplica a la arcilla

saturada es soportada inicialmente por el esfuerzo neutro y no se transmite a la

estructura del suelo. Segunda, la permeabilidad de las arcillas es tan baja que el

esfuerzo neutro producido por la carga se disipa muy lentamente; por consiguiente

puede pasar meses y hasta décadas antes que la estructura del suelo sienta los

efectos del aumento de esfuerzo. Tercera, hay fuerzas importantes que se

desarrollan entre las partículas de arcillas por sus mutas atracciones y repulsiones.

En el esfuerzo cortante de los suelos cohesivos parcialmente saturados están

implicadas las mismas fuerzas que en los suelos cohesivos saturados; sin embargo,

el esfuerzo neutro en los poros del suelo es una combinación compleja de tensión

capilar y presión de gas que depende del grado de saturación y del tamaño de los

poros. Es difícil determinar los esfuerzos efectivos en suelos parcialmente saturados

por lo que es necesario utilizar la envolvente de los esfuerzos totales, siendo este

una curva, con un valor de tensión en el origen, y con pendiente decreciente a

medida que aumentan los esfuerzos normales.(Santos 2012)

1.5 Resistencia de los suelos.

Cuando un suelo presenta resistencia suficiente para no sufrir deformaciones ni

desgaste, inadmisibles por la acción del uso o de los agentes atmosféricos, y

conserva, además, esta condición bajo los efectos climatológicos normales en la

localidad, se dice que el suelo es estable.

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Capítulo 1. Estado del arte de la estabilización de los suelos

9

El suelo natural posee a veces la composición granulométrica y la plasticidad así

como el grado de humedad necesario para que, una vez apisonado, presente las

características mecánicas que lo hacen utilizable. (Sagues 1985)

1.6 Estabilización de suelos

Es el conjunto de técnicas que buscan incrementar el desempeño mecánico y la

durabilidad de materiales, y que son usadas en múltiples actividades en la

ingeniería.(Guzmán 2008)

Además, se dice que es la corrección de una deficiencia para darle una mayor

resistencia al terreno o bien disminuir su plasticidad. (EStabilizacion)

Por razones medioambientales y económicas, en las obras de infraestructura del

transporte (carretera, ferrocarril, puertos, aeropuertos) es recomendable utilizar la

mayor cantidad posible de suelos presentes en la propia obra tanto en los rellenos

de terraplenes, como en las excavaciones, tanto en la subrasante como en la

estructura del pavimento, donde las exigencias de calidad son superiores por estar

más cerca de las cargas de tráfico. A veces estos suelos no tienen las

características adecuadas. Y para estos fines surge la estabilización de suelos con

el objetivo de mejorar los ya existentes y permitir su puesta en obra, reducir su

sensibilidad al agua y aumentar en mayor o menor grado su resistencia a la

deformación bajo las cargas.

1.6.1 Ventajas de los suelos estabilizados

1.6.1.1 Ventajas técnicas

- Permiten el empleo de los suelos de la traza, mejorando sus características.

- Proporcionan una elevada capacidad de soporte a la explanación, con lo que

aumenta la vida de servicio del firme.

- Aseguran la estabilidad de la explanación, tanto por su insensibilidad al agua

y a situaciones climáticas extremas (como las heladas), evitando así cambios

de volumen por hinchamiento o retracción, como por su resistencia a la

erosión.

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Capítulo 1. Estado del arte de la estabilización de los suelos

10

- Disminuye las tracciones en las capas del firme, aumentando con ello la vida

útil.

- Pueden permitir el paso inmediato del tráfico.(estabilizacion)

1.6.1.2 Ventajas económicas

- Un mayor empleo de suelos y otros materiales de la traza, a veces de

características iniciales inadecuadas.

- Un ahorro en el transporte de materiales.

- Un acortamiento en el plazo de ejecución. (estabilizacion)

1.6.2 Tipos de estabilización

1.6.2.1 Estabilización mecánica

Este método se utiliza para mejorar el suelo produciendo cambios físicos en el

mismo, sin que se produzcan reacciones químicas de importancia. Hay varios

métodos como son:

A. Estabilización por compactación: consiste en comprimir los granos entre sí

aumentando así su fricción interna (compacidad), lo que incrementa su poder

soportante. Aunque mejora la calidad de los suelos, ella por sí sola no

proporciona la resistencia y durabilidad que necesitan las capas del suelo, ya

que estas se ven afectadas por cambios de humedad y por el desgaste de

tránsito. Estas técnicas se dividen en 3 modalidades:

a. Compactación.

b. Precarga.

c. Drenaje.

B. Estabilización empleando las mezclas de suelo: es de amplio uso pero por si

sola no logra reducir los efectos deseados, necesitándose siempre, por lo

menos, la compactación como complemento. Por ejemplo, los suelos de

grano grueso como las gravas o arenas tienen una alta fricción interna lo que

lo hacen soportar grandes esfuerzos, pero esta cualidad no hace que sea

estable como para ser la superficie de rodamiento de una carretera ya que al

no tener cohesión sus partículas se mueven libremente y con el paso de los

vehículos se pueden separar e incluso salirse del camino. Las arcillas, por el

contrario, contienen una gran cohesión y muy poca fricción lo que provoca

que pierdan estabilidad cuando hay mucha humedad. La mezcla adecuada de

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Capítulo 1. Estado del arte de la estabilización de los suelos

11

estos materiales puede dar como resultado un material estable en el que se

puede aprovechar la gran fricción interna de uno y la cohesión del otro para

que las partículas se mantengan unidas.

C. Vibro flotación (aplicable en arenas o suelos con alta permeabilidad): consiste

en la inserción de un dispositivo vibratorio capaz de aplicar un chiflón de agua

simultáneamente con el vibrado dentro del suelo inyectando agua y vibrando,

con lo cual se produce la licuación de la arena logrando con ello su

compactación.(Guzmán 2008)

1.6.2.2 Estabilización química

Consiste en aplicar a un suelo natural determinadas sustancias químicas,

generalmente cationes activos, los cuales provocan reacciones químicas

de intercambio con los finos del suelo, es decir, las arcillas.

a. Cal. Utilizada generalmente para disminuir la plasticidad y consecuentemente

también los cambios volumétricos de un material arcilloso. La forma de más

uso es cal hidratada, óxidos o hidróxidos. Es técnicamente muy sencilla y

bastante económica.

b. Cemento portland. Utilizado generalmente para suelos arenosos o gravas

finas, la mayor ventaja es el incremento de la resistencia; también se puede

usar para suelos arcillosos pero implica mayor porcentaje de este.

c. Ácidos fosfóricos y fosfatos: para suelos ácidos y no son efectivos en los

alcalinos, en limos y arenas, funciona en cloritas y tiene una considerable y

benéfica acción en el peso volumétrico seco de la mezcla a la que se llega.

d. Cloruro de sodio o de calcio (sales): para arcillas y limos, ayudan en la

compactación, impermeabilización, disminuyen los polvos, benefician la

resistencia del suelo y el comportamiento de estos ante la congelación. Sin

embargo, como la sal es muy soluble es considerada como muy poco

durable.

e. Polímeros y resinas: son cadenas muy largas de moléculas formadas por

unión de componentes orgánicos, a los que se denomina “"monómeros”. Los

polímeros naturales tienen la forma de resina. La incorporación de polímeros

a suelos se hace de dos maneras: o junto con un sistema catalizador que

produce la polimerización posterior o al polímero se añade, ya formado, sodio

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Capítulo 1. Estado del arte de la estabilización de los suelos

12

en solución o en emulsión. Los catiónicos poseen cargas positivas que crean

nexos eléctricos muy fuertes con las negatividades de las partículas de arcilla;

por este mecanismo pueden aumentar las resistencias del suelo.(Guzmán

2008)

1.6.2.3 Estabilización térmica

Se refiere principalmente a la utilización de procesos donde se ve involucrado el

calor, el cual transforma cualquier arcilla en un ladrillo resistente.

a) Por calentamiento: en la práctica y para estos problemas resulta suficiente

llegar a la temperatura en la que la rehidratación de arcilla se torne imposible

(200 a 400°C). La influencia de un punto de calentamiento no se extiende

mucho más allá de un par de metros en torno a él. Este método es útil para

poder reducir el potencial de expansión del material arcilloso.

b) Por enfriamiento: esta técnica es mucho más complicada que la anterior ya

que el enfriamiento produce la diminución de la resistencia de los suelos finos

al aumentar la repulsión entre las partículas, lo cual causa el movimiento del

agua intersticial por el efecto del gradiente térmico. Por estas razones todos

los métodos de estabilización por enfriamiento llegan a la congelación. En

suelos arenosos el agua se congela con temperaturas del orden de los 0°C,

pero los arcillosos pueden requerirse temperaturas bastantes menores.

(Guzmán 2008)

1.6.3 Estabilizaciones más empleadas a nivel mundial

1.6.3.1 Estabilización con cal

Desde la antigüedad se han utilizado la cal y sus mezclas con puzolanas naturales

para la estabilización de suelos cohesivos en diferentes obras públicas, primero en

China (pirámides de Shaanxi hace unos 5000 años) e India, y después durante el

Imperio Romano en vías de comunicación y obras hidráulicas. Las necesidades

militares de la segunda Guerra Mundial, particularmente en la construcción rápida de

aeropuertos, propiciaron más avances técnicos y una extensión del uso de los

suelos estabilizados en muchos países involucrados en el conflicto.

Las cales producen al mezclarse con un suelo fino arcilloso una reacción rápida de

floculación e intercambio iónico con formación de grumos fiables. Con una pequeña

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Capítulo 1. Estado del arte de la estabilización de los suelos

13

adición de cal, el aspecto pasa a ser “granular”, más fácil de manejar. Las

reacciones químicas reducen rápidamente la plasticidad del suelo y su

hinchamiento, mejoran su compactibilidad y aumentan su capacidad de soporte.

Figura 1.1 Estabilización con cal

Características de suelos estabilizados con cal:

-El tamaño de las partículas es de 80 mm para evitar segregaciones y

dificultades de compactación y nivelación.

-Se limita el contenido de materia orgánica, sulfatos, sulfuros, fosfatos, nitratos.

Modificaciones de los suelos al agregar la cal:

1. Una elevación importante del límite plástico del suelo sin modificación

significativa de su límite líquido, lo cual se traduce en una reducción

importante del índice de plasticidad.

2. Mejora la estabilidad volumétrica del suelo, reduciendo la expansión.

3. Un incremento de la resistencia a esfuerzos cortantes del suelo.

4. Una modificación de las características de compactación del suelo. La curva

de Proctor del suelo tratado se sitúa encima y a la izquierda de la del suelo

natural sin alterar.

Procedimiento constructivo:

La mezcla del suelo con la cal puede realizarse in situ o en una planta de

fabricación; la fabricación de la mezcla en una planta es similar al proceso de

producción del suelo cemento.

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Capítulo 1. Estado del arte de la estabilización de los suelos

14

En caso de colocación del suelo estabilizado en planta la capa inferior a la que se va

a estabilizar, deberá estar totalmente terminada.

Cuando el mezclado se realiza in situ se realizan las siguientes actividades.

1. Preparación del suelo

Esta actividad consiste en preparar el suelo homogenizando la capa que se va a

estabilizar quitando la materia orgánica, la capa de vegetación, hacer el escarificado

para eliminar las partículas de tamaño mayor a 80mm y por ultimo nivelar la capa.

2. Distribución del conglomerante

La distribución se hace con el fin de dosificar el conglomerante de un modo preciso

esta distribución se puede hacer manual o utilizando equipos mecánicos.

3. Mezclado

Esta etapa consiste en el mezclado de la cal con el suelo en todo el espesor de la

capa mediante las pasadas necesarias para lograr la homogeneidad. Para ello se

puede utilizar equipos estabilizadores de suelos que aseguran la eficacia necesaria.

4. Compactación

La compactación de la mezcla suelo-cal deberá hacerse a la densidad obtenida del

ensayo Proctor, y deberá iniciar inmediatamente después de la mezcla final.

La compactación puede lograrse utilizando compactador pesado de neumáticos o

rodo vibratorio o una combinación de la ‘pata de cabra’’ y un compactador ligero.

5. curado y protección superficial

La superficie de suelo tratado con cal deberá mantenerse húmeda para ayudar al

incremento de resistencia. Esto se conoce como “curado” y puede hacerse de dos

maneras: (a) curado húmedo, que consiste en mantener la superficie en una

condición húmeda a través de un rociado leve y compactándolo cuando sea

necesario, y (b) curado con membrana, que implica el sellado de la capa

compactada con una emulsión bituminosa, ya sea en una o varias

aplicaciones.(estabilizacion)

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Capítulo 1. Estado del arte de la estabilización de los suelos

15

1.6.3.2 Estabilización de suelos con cemento

El cemento mezclado con el suelo mejora las propiedades de este desde el punto de

vista mecánico.

Siendo los suelos por lo general un conjunto de partículas inertes granulares con

otras activas de diversos grados de plasticidad, la acción que en ellos produce el

cemento es doble. Por una parte actúa como conglomerante de las gravas, arenas y

limos desempeñando el mismo papel que en el hormigón. Por otra parte, el hidrato

de calcio, que se forma al contacto del cemento con el agua, libera iones de calcio

que por su gran afinidad con el agua roban algunas de las moléculas de esta

interpuestas entre cada dos laminillas de arcilla. El resultado de este proceso es la

disminución de la porosidad y de la plasticidad así como un aumento en la

resistencia y en la durabilidad.

Se pueden utilizar todos los tipos de cementos, pero en general se emplean los de

fraguado y endurecimiento normales. En algunos casos, para contrarrestar los

efectos de la materia orgánica son recomendables los cementos de alta resistencia y

si las temperaturas son bajas se puede recurrir a cementos de fraguado rápido o al

cloruro de calcio como aditivo.

Dosificación de cemento:

Para la dosificación del cemento primero se hace la clasificación del suelo y con la

clasificación se procede hacer la dosificación.

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Capítulo 1. Estado del arte de la estabilización de los suelos

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clasificación de suelo % EN PESO

A-1-a 3 - 5

A-1-b 5 - 8

A-2 5 – 9

A-3 7 - 11

A-4 7 - 12

A-5 8 - 13

A-6 9 – 15

A-7 10 - 16

Orgánicos Inadecuados

Fuente: portland cement Association

Ensayos a realizar:

Lo primero que hay que hacer es identificar el suelo. Se deben realizar sondeos para

determinar los diferentes tipos de suelos, ya que cada tipo requiere diferentes

dosificaciones de cemento.

- Determinación del contenido mínimo de cemento y la humedad optima de

compactación, con lo siguiente:

- se toma una muestra de suelo, se seca y se pulveriza hasta que pase por el

tamiz #4 para los suelos finos y se mezcla con diferentes contenidos de

cemento (entre 8% y 16% por volumen).

- para cada contenido de cemento se preparan 4 probetas compactadas a

densidades máximas, dos para la prueba de humedad y secado y dos para

prueba de resistencia a la compresión a diferentes edades. Todas se dejan

fraguar en cámara fría por 7 días.

- pasados los 7 días, las dos probetas destinadas a la prueba de humedad-

secado se sumergen en agua a temperatura ambiente por 5 horas, se sacan

y se secan al horno a 70°C por 42 horas. Este proceso de inmersión y secado

se repite hasta un máximo de 12 veces y luego de cada ciclo una de las

probetas se pesa y se le determina el grado de absorción a la otra, se limpia

pasándole un cepillo metálico energéticamente, eliminando todo el material

suelto y luego de pesa obteniéndose el porcentaje de material disgregado

después de cada ciclo.

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Capítulo 1. Estado del arte de la estabilización de los suelos

17

Las probetas destinadas a la prueba de compresión se someten a la misma después

que estas tengan de uno a cuatro días de curado. Siempre la resistencia debe

aumentar con el tiempo.

- La resistencia a la compresión debe aumentar con la edad y con el contenido

de cemento.

- El cambio volumétrico en cualquier momento de la prueba de humedad-

secado no debe ser superior a un 2% del volumen inicial.

- El contenido de humedad en todo tiempo no debe ser mayor que el necesario

para llenar los vacíos de la probeta en el momento de ser fabricada.

Procedimientos constructivos:

1- Limitación de zona de trabajo

La zona de trabajo deberá limitarse de acuerdo con la disponibilidad de equipos de

compactación, debido a que cada tramo deberá terminarse antes de que la mezcla

comience a ganar resistencia.

Se despeja del camino de piedras grandes, plantas y materia orgánica, se excava

hasta encontrar terreno firme que servirá de apoyo a la base. La resistencia del

cimiento determinada deberá contar con un CBR de al menos 20%.

2- Pulverización del suelo

Si además de suelo nativo se procede a cortar el material a la profundidad de la

capa a estabilizar, para esto se pasa varias veces el escarificador o discos de arado

rotatorio.

Si el suelo es arcilloso, presentará resistencia a pulverizarse, por lo que será

necesario romper los terrenos antes de pulverizarlo; si está muy húmeda formará

una masa pastosa difícil de mezclar lo que encarecerá el proceso; y si es arenoso

conviene humedecerlo antes de echarle el cemento para que este no pase por los

huecos a la parte inferior en detrimento de la dosificación en el resto de la capa.

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Capítulo 1. Estado del arte de la estabilización de los suelos

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En todo caso, el material se reducirá al mínimo tamaño sin romper las partículas ya

que los grumos o terrenos no tenderán cemento y se convertirán en elementos

débiles del firme ya estabilizado.

Una vez pulverizado el suelo se reconstruye el perfil para que quede con las

dimensiones dadas antes de la operación.

3- distribución del cemento

La distribución del cemento se puede hacer mecánicamente, pero la forma más

adecuada para lograr una distribución uniforme es haciéndolo manualmente y

utilizando el cemento en fundas no a granel.

Conviene comenzar la distribución del cemento a una hora del día en que la

temperatura no sea inferior a los 5ºC y se espere que vaya en aumento; se hará de

tal modo que la cantidad de cemento por unidad de superficie responda

aproximadamente a la dosificación establecida.

Si se hacen por sacos, estos se colocarán en hileras y filas regulares con la

separación necesaria para la dosificación. Luego se abren los sacos o fundas y se

deposita el cemento en el lugar en que se hallan formando pequeños montones.

Como el cemento se agrega de acuerdo a un porcentaje por volumen entonces,

podemos determinar el volumen de suelo a estabilizar en cada tramo:

V = L x A x E

Donde:

V = el volumen del suelo a estabilizar

L = la longitud del tramo

A = el ancho de la franja

E = el espesor de la capa

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Capítulo 1. Estado del arte de la estabilización de los suelos

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Conocido el volumen de suelo lo multiplicamos por el porcentaje de cemento y

obtenemos el volumen total de cemento. Conocida la cantidad de fundas de

cemento a usar y el área sobre la que se va a distribuir entonces podemos hacer la

distribución, colocando las fundas equidistantes una de otra. Luego se esparce el

cemento de forma uniforme y se procede a mezclar.

4- Mezclado uniforme

La mezcla deberá ser homogénea y para lograrlo se debe pasar varias veces el

escarificador hasta la profundidad deseada, también se usarán discos rotatorios de

arado hasta que se determine un mezclado total.

Hay dos tipos de mezcla: Mezcla en Seco y Mezcla Húmeda. La Mezcla Seca

consiste en una vez distribuido el cemento proceder a mezclarlo con el suelo hasta

lograr la homogeneidad requerida. La Mezcla Húmeda es la más usada y es en la

que a la mezcla se le adiciona agua.

5- Adición de agua

El agua es un elemento esencial para hidratar el cemento y para facilitar la

compactación, al esta entrar en contacto con el cemento en poco tiempo se

producirá una reacción química y desprendimiento de calor; esto a su vez provocará

evaporación del agua incorporada, de modo que para lograr mantener la humedad

óptima de compactación a la mezcla se agregará un 3% de agua adicional al

porcentaje óptimo obtenido en laboratorio para este tipo de suelo.

La distribución del agua debe ser uniforme en toda la extensión de la zona

cuidándose de que no quede depositada en huecos. Después de esto, se hará una

pasada de las herramientas o máquinas de que se disponga para que la mezcla

quede removida hasta lograr que sea homogénea comprobándose el contenido de

agua para que por defecto o por exceso no difiera de la humedad óptima en más del

10%. Tras esta operación, como después de cada una de las operaciones parciales

se restituye el perfil a las dimensiones previstas.

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Capítulo 1. Estado del arte de la estabilización de los suelos

20

6- Compactación

Inmediatamente se comienza la consolidación de la capa formada hasta lograr una

densidad igual cuando menos al Próctor. La compactación se realiza partiendo de

los bordes hacia el centro excepto en las curvas con peralte.

Durante la compactación debe mantenerse el contenido de agua dentro de los

límites. Como casi siempre los suelos que se estabilizan son finos, el compactador

adecuado es el cilindro pata de cabra. Cuando el suelo que se estabiliza es grava-

arena, entonces el rodillo adecuado es aquel que cuenta con un rollo vibrador y

llantas en el eje motor.

A continuación de la última pasada de la máquina que se emplee es preciso que la

niveladora restituya el perfil si este ha quedado ondulado. En tal caso es preciso

humedecer de nuevo el suelo suelto y volver a compactarlo.

7- Terminación

Una vez completada la compactación se procede a perfilar la superficie dejando la

pendiente transversal o bombeo deseada, luego se da un par de pasadas de un

rodillo liso de 3 a 12 ton., dependiendo del tipo de suelo.

8- Curado

El agua es muy importante en el proceso de endurecimiento del cemento; por lo

tanto, debemos preservarla evitando su evaporación. Para ello, se debe hacer un

riego asfáltico en proporción de 0.15 a 0.30gls/m2, el cual se puede hacer con RC-2

o emulsión de rompimiento rápido.

Si la capa estabilizadora va a servir a un tránsito ligero o medio entonces se

colocará la capa de rodadura que puede consistir en un doble tratamiento superficial.

SI va a servir de apoyo a un pavimento de alta calidad se aconseja que el mismo se

construya después de que el cemento haya alcanzado un alto grado de resistencia.

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Capítulo 1. Estado del arte de la estabilización de los suelos

21

Los aspectos que deben tenerse en cuenta para la correcta estabilización con

cemento son los siguientes:

- correcto contenido de cemento.

- agua necesaria para la compactación y el fraguado del cemento.

- energía de compactación adecuada.

- realizar un mezclado correcto del cemento y el suelo. (Sagues 1985)

1.6.3.3 Estabilización con productos asfálticos

En la estabilización con productos bituminosos tales como asfaltos líquidos,

emulsiones asfálticas y alquitrán. La estabilización con estos productos persigue uno

o ambos de los siguientes fines:

1. en suelos no plásticos o arenosos, se trata de que ejerza una acción ligante

que unida a la fracción propia del suelo, evite deformaciones de la capa

mejorada bajo la acción del tránsito.

2. en suelos cohesivos, se busca que el estabilizante aglomere las partículas de

arcilla y obture los vacíos, impermeabilizando el suelo y protegiendo contra la

acción del agua.

Requerimientos de los suelos estabilizados con productos asfálticos:

- tamaño máximo de partículas menor a 1/3 del espesor de la capa

compactada.

- más del 50% del, material debe pasar el tamiz de 4,76mm y más del 35% el

de 0,425mm.

- entre 10y 15% debe pasar el tamiz de 0,074mm

- el límite líquido de la fracción fina no puede ser mayor de 40 ni el índice de

plástico superior a 18.

Procedimiento constructivo:

La capa de asfalto de apoyo debe prepararse de modo que se encuentre

correctamente compactada, lisa y con el perfil adecuado. Sobre él se coloca un

riego de protección de asfalto líquido MC70.

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Capítulo 1. Estado del arte de la estabilización de los suelos

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1. Se coloca el agregado a estabilizar en cordones en la cantidad y

proporciones adecuadas para obtener la gradación especificada y el

espesor compactado en el diseño.

2. Se añade la cantidad de agua que el ingeniero juzgue conveniente para

obtener una mezcla apropiada.

3. Se adiciona la cantidad necesaria del producto asfáltico, la cual ha sido

estabilizada en pruebas previas en el laboratorio.

4. Se hace una mezcla cuidadosa que garantice la incorporación correcta del

ligante. Se recuerda, sin embargo, que el mezclado no puede ser excesivo

porque se traduce en pérdida de resistencia. La mezcla no puede

efectuarse si la temperatura ambiente es muy baja; usualmente se fijan

límites de 12C para estabilizaciones con asfalto líquido y 5C si se utilizan

emulsiones asfálticas.

5. La mezcla debe airearse suficientemente hasta que los solventes, en el

caso de emplear asfalto líquido se evaporan en una cantidad suficiente

(generalmente un 50%) que permita la adecuada compactación. Cuando

se emplean emulsiones asfálticas, la aireación se realiza hasta que la

humedad sea 3 a 4% superior a la óptima del agregado solo.

6. Se extiende la mezcla con motoniveladora y se compacta primero con

rodillo liso y luego con neumático, hasta alcanzar la densidad exigida en

las especificaciones.

1.6.4 Nuevo sistema Rocamix líquido para la estabilización de suelos:

1.6.4.1 Creación del Rocamix

Las diversas crisis presupuestarias de los años 90 en los países desarrollados y una

desaceleración de las inversiones en infraestructura en los mercados emergentes

han obligado a hacer evolucionar el sistema que utiliza “la misma tierra del lugar

como materia prima” buscando una simplificación y menos recursos para su

aplicación.

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Capítulo 1. Estado del arte de la estabilización de los suelos

23

Para eso, a mediados del año 2004, fue creado Rocamix con la proposición de

ofrecer soluciones más eficientes en armonía con el medio ambiente y adaptadas a

las rigurosas exigencias técnicas económicas.

Técnica de Rocamix

La estabilización iónica de suelos es un proceso mediante el cual se logra mejorar

su comportamiento al adicionarles un producto químico que actúa en una fracción de

tamaño menor a dos micrones y que es principalmente la arcilla.

El principio básico de la acción del agente estabilizador es un fuerte intercambio

iónico con las partículas de arcilla mineral, desplazando el agua de absorción y

ocupando el espacio iónico vacante. El resultado es una compactación y

estabilización permanente, logradas con el mínimo esfuerzo mecánico, produciendo

un material en el que las partículas son "petrificadas" simplemente por contacto

directo. Y eso aumenta la capacidad de carga por mayor fricción entre partículas y

mayor densidad.

1.6.4.2 El producto

El producto Rocamix® es una solución acuosa de aceites sulfonados que

incorporándose al mismo suelo del lugar produce en él cambios fundamentales,

químicos-físicos de estructura, condicionándolo para alcanzar elevados índices CBR

y compactaciones superiores al 100% del Proctor, aumentando la capacidad

portante y la resistencia al esfuerzo cortante.

1.6.4.3 Principales aplicaciones del sistema Rocamix

Figura 1.2 Estabilización en carreteras y aeropuertos con el Rocamix

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Figura 1.2 Estabilización en vías férreas y alcantarillados con el Rocamix

Figura 1.3 Impermeabilización con el Rocamix

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1.6.4.4 Equipos necesarios

Figura 1.4 Equipos necesarios para la aplicación del Rocamix

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Capítulo 1. Estado del arte de la estabilización de los suelos

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1.6.4.5 Mezcla y Dosis

Figura 1.5

(Rocamix)

Tabla 1.1 clasificación de los suelos según el sistema Rocamix

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Capítulo 1. Estado del arte de la estabilización de los suelos

27

(Rocamix)

1.7 Conclusiones parciales

Las estabilizaciones de suelos, principalmente las químicas y las mecánicas,

constituyen unas de las más utilizadas en el mundo por sus ventajas técnicas y

económicas, las cuales serán abordadas en este trabajo investigativo.

La mezcla de dos suelos de propiedades complementarias produce un nuevo suelo

de mayor calidad por lo que en este trabajo investigativo se realizará la mezcla de

dos suelos: uno arenoso y el otro arcilloso.

La tecnología desarrollada por el sistema Rocamix permite el mejoramiento de todo

tipo de suelos en el mundo; por lo que se realizarán ensayos en este trabajo

investigativo a la referida mezcla de los dos suelos arena + arcilla para reafirmar las

aplicaciones prácticas de este producto.

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Capítulo 2. Caracterización de los suelos

28

CAPITULO 2

En el trabajo investigativo fueron utilizados dos tipos de suelos:

El primero es un suelo arenoso conocido como arena de la molina.

El segundo es un suelo arcilloso cuyo nombre es arcilla de formación de Capdevila.

En este capítulo se presenta la caracterización ingeniero-geotécnica de los dos tipos

de suelos para determinar sus propiedades físico-mecánicas con el objetivo de

comprobar que estos satisfagan las necesidades requeridas en una explanación.

2.1 Caracterización de la arcilla

Para la caracterización de la arcilla se realizarán los siguientes ensayos.

Granulometría.

Límites de consistencia.

Determinar el peso específico

Ensayos de compactación Proctor estándar y modificado.

2.1.1 Granulometría

La granulometría es la distribución de los diferentes tamaños de las partículas de un

suelo, expresado como un porcentaje en relación con el peso total de la muestra

seca. La granulometría se utiliza como un instrumento en la clasificación de los

suelos.(granulomtría)

La granulometría se determina por dos métodos:

Análisis por cribado

El análisis se realiza para tamaños de partículas mayores de 0,074mm y consiste en

sacudir la muestra del suelo a través de un conjunto de tamices que tienen aberturas

progresivamente más pequeña

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CAPÍTULO 2.CARECTERIZACION DE LOS SUELOS

29

Análisis hidrométrico:

Este análisis se realiza para tamaños de partículas menores de 0,074mm

(Tamiz #200) de diámetro, el ensayo se basa en el principio de la

sedimentación de los granos de suelo en agua. Cuando un espécimen de

suelo se dispersa en aguas sus partículas se asientan a diferentes

velocidades, dependiendo de su forma, tamaño y peso.

2.1.1.1 Ensayo de granulometría para la arcilla

Este ensayo se realizó de acuerdo a la norma cubana NC20.1999

´´Geotecnia. Determinación de la granulometría de los suelos.

Los resultados obtenidos se muestran en la siguiente tabla.

Tabla 2.1 Resultados del ensayo de granulometría de la arcilla de formación Capdevila

Figura 2.1 curva de granulométrica de la arcilla

0

20

40

60

80

100

0,000,010,101,0010,00100,00

% P

AS

AD

O

TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS (mm)

prome…

Análisis granulométrico promedio.

Tamiz No.

% pasado

Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3 Muestra

4 Muestra

5 promedio

3/8" 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100

T-N° 4 93,73 91,72 94,16 93,42 91,62 93

T-N° 10 87,75 84,99 88,03 86,81 84,26 86

T-N° 20 84,51 81,66 84,67 83,30 81,16 83

T-N° 40 82,03 79,30 82,02 80,88 78,84 81

T-N° 60 80,55 77,62 80,37 79,49 76,98 79

T-N° 100 79,21 75,82 78,68 78,14 74,97 77

T-N° 200 76,57 73,16 75,45 75,60 70,72 74

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CAPÍTULO 2.CARECTERIZACION DE LOS SUELOS

30

Figura 2.1 Muestras en maceración

Figura 2.2 Ensayo hidrométrico

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CAPÍTULO 2.CARECTERIZACION DE LOS SUELOS

31

2.1.2 Límites de consistencia

Los límites de consistencia o de Atterberg se basan en el concepto de que los

suelos finos, presentes en la naturaleza, pueden encontrarse en diferentes

estados, dependiendo de su propia naturaleza y la cantidad de agua que

contengan. Así, un suelo se puede encontrar en un estado sólido, semisólido,

plástico, y líquido.

El contenido de agua con que se produce el cambio entre estados varía de un

suelo a otro y en mecánica de suelos el interés es fundamentalmente conocer

el rango de humedades para el cual el suelo presenta un comportamiento

plástico, es decir, acepta deformaciones sin romperse (plasticidad). Se trata de

la propiedad que presentan los suelos hasta cierto límite. (limites)

- Límite líquido.

Es el contenido de humedad por debajo del cual el suelo se comporta como un

material plástico.

- Límite plástico.

Es el límite inferior de la etapa plástica o sea el contenido de humedad a

considerar el suelo como material no plástico.

2.1.2.1 Ensayos de límites de consistencia de la arcilla.

Este ensayo se realizó según lo que establece la norma cubana NC 58:2000

Geotecnia. Determinación del límite líquido, limite plástico e índice de

plasticidad de los suelos, los resultados obtenidos se muestran en la siguiente

tabla.

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CAPÍTULO 2.CARECTERIZACION DE LOS SUELOS

32

Tabla 2.2 limite líquido, limite plástico e índice de plasticidad de la arcilla de formación

Capdevila.

Figura2.4 equipo de casa grande

Figura 2.5 muestras en el humedifero

2.1.3 Clasificación de suelo.

muestra LL LP IP

1 51 25 26

2 51 26 25

3 53 28 25

4 53 28 25

promedio 52 27 25

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CAPÍTULO 2.CARECTERIZACION DE LOS SUELOS

33

Un sistema de clasificación de los suelos es un ordenamiento de los diferentes

suelos en grupos que tienen propiedades similares. Los sistemas de

clasificación proporcionan una facilidad para expresar en forma concisa las

características generales de los suelos, que son infinitamente variadas, a

través de los suelos de la misma clase cuyas propiedades se conocen.

Actualmente, dos sistemas de clasificación que usan la distribución por tamaño

de grano (la granulometría) y la plasticidad de los suelos (los límites de

consistencia de Atterbeg) son usados comúnmente por los ingenieros de

suelos. Éstos son el Sistema de Clasificación AASHTO y el Sistema Unificado

de Clasificación de Suelos- SUCS. Los dos se basan en las propiedades físicas

de suelos, que son las propiedades más fáciles de determinar en laboratorio

con costo menos. Pero el sistema AASHTO es usado principalmente para los

“carreteros “mientras que los ingenieros geotécnicos usualmente prefieren el

SUCS.2

2.1.3.1 Clasificación de la arcilla de formación de Capdevila

Para la clasificación se siguieron las orientaciones de la norma cubana NC 59:

2000 correspondiente a: Geotecnia. Clasificación geotécnica de los suelos.

En la tabla 2.3 se muestran los valores promedios obtenidos de los ensayos de

granulometría y límites de consistencia de la arcilla utilizadas para la

clasificación del suelo.

Tabla 2.3 Valores promedios de la granulometría y límites de consistencia de la arcilla.

-Método del sistema de unificado de clasificación de suelos (SUCS).

porcentaje que pasa por el tamiz #

Limite liquido

Índice de plasticidad

suelo 10 60 200 LL IP

Arcilla Capdevila 86 79 75 52 25

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CAPÍTULO 2.CARECTERIZACION DE LOS SUELOS

34

Este suelo se clasificó como un CH. Arcilla muy plástica.

-Método de la American Association of state Highway and Transportation

officials (AASHTO).

Este suelo se clasificó por esta norma como un A-7-6 (18).

2.1.4 Peso específico

El peso específico es la relación entre la masa del suelo y el volumen que

ocupa.

2.1.4.1 Ensayo de peso específico de la arcilla

Este ensayo se realizó de acuerdo a la norma cubana NC19.1999 Geotecnia.

Determinación del peso específico de los suelos. Los resultados se muestran

en la tabla 2.4.

Tabla 2.4 Resultados del peso específico de la arcilla.

muestra# 1 2 3 4 5 promedio

peso especifico 2,72 2,7 2,71 2,72 2,71 2,71

Figura 2.6 Matraces en baño de maría

2.1.5 Compactación del suelo

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CAPÍTULO 2.CARECTERIZACION DE LOS SUELOS

35

La compactación es el proceso realizado generalmente por medios mecánicos

por el cual se obliga a las partículas de suelo a ponerse más en contacto con

otras, mediante la expulsión del aire de los poros, lo que implica una reducción

más o menos rápida de los vacíos, lo que produce en el suelo cambios de

volumen.(compactacion)

Ventajas de la compactación.

1. Aumenta la resistencia y capacidad de carga del suelo.

2. Reduce la compresibilidad disminuye la aptitud para absorber el

agua.

3. Reduce los asentamientos debido a la disminución de la relación de

vacíos

4. Reduce el efecto de contracción.

5. Mejora las condiciones de esfuerzo-deformación del suelo.

Figura 2.7 Equipos utilizados para realizar el ensayo de compactación Proctor

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CAPÍTULO 2.CARECTERIZACION DE LOS SUELOS

36

2.1.5.1 Ensayo de compactación con el proctor estándar para la arcilla

de formación de Capdevila

Este ensayo se realizó según la norma cubana NC XX: 2006.Geotecnia.

Método de ensayo para la determinación de las características de

compactación del suelo en el laboratorio, los resultados se muestran en la

siguiente tabla:

Tabla2.5 Resultados del Proctor estándar de la arcilla

Figura 2.8 Curva de compactación de la arcilla con Proctor estándar

11

11,5

12

12,5

13

13,5

14

14,5

15

15,5

16

0 5 10 15 20 25 30 35 40

DEN

SID

AD

HUMEDAD

proctor estandar

muestra 1 muestra 2 muestra 3 muestra 4 muestra 5 cero vacio

muestra % w optima Yd máxima

1 26 14

2 25 14

3 26 13,7

4 25 13,6

5 25 13,9

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CAPÍTULO 2.CARECTERIZACION DE LOS SUELOS

37

2.1.5.2 Ensayo de compactación con Proctor modificado para la arcilla

de formación de Capdevila.

Este ensayo se realizó según la norma cubana NC XX: 2006.Geotecnia.

Método de ensayo para la determinación de las características de

compactación del suelo en el laboratorio, los resultados se muestran en la

siguiente tabla:

Tabla 2.6 Resultados del ensayo Proctor modificado de la arcilla de formación Capdevila.

muestra %w optima yd máxima

1 19 15,9

2 18 16

3 21 15,93

4 19,5 15,87

5 19 16

promedio 19,3 15,94

Figura 2.9 curva de compactación del Proctor modificado de la arcilla

13,5

14

14,5

15

15,5

16

16,5

10 15 20 25 30 35

PROCTOR MODIFICADO DE LA ARCILLA

2

3

5

cero vacio

4

1

CERO VACIO

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CAPÍTULO 2.CARECTERIZACION DE LOS SUELOS

38

2.2 Índice de CBR

El índice de CBR no es más que la relación de carga unitaria para lograr una

profundidad de penetración en un espécimen de suelo compactado. El material

se encuentra preparado bajo condiciones determinadas de humedad y

densidad dadas con respecto a los valores obtenidos de los ensayos Proctor

modificado.

Este método de ensayo se aplica principalmente a la evaluación de la

resistencia de los materiales con tamaño máximo de las partículas menores de

3/4’’. Este índice también se utiliza para evaluar la capacidad de soporte de los

suelos de explanaciones, aunque es también aplicable a capas de base y

subbase de pavimentos. (Chang)

2.2.1 Ensayo de CBR de la arcilla de formación de Capdevila.

Este ensayo se realizó según la norma cubana NC XX: 2000 Geotecnia.

Determinación del CBR de los suelos en el laboratorio, Los resultados

obtenidos se muestran en la siguiente tabla:

Tabla 2.7 resultados de CBR de la arcilla

TABLA DE LOS RESULTADOS

ENSAYO 1 2 3 4 5 VALOR PROMEDIO DE CBR

% CBR 1,66 1,78 1,66 1,78 1,66

1,7

PESO UNITARIO 15,4 15,6 15,4 15,6 15,4

% De compactación 96 98 96 98 96

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CAPÍTULO 2.CARECTERIZACION DE LOS SUELOS

39

Figura 2.10 Hinchamiento de las muestras ensayadas

Figura 2.11 Fuerza vs penetración

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4

Hin

cham

ien

to(m

m)

Dias en inmercion

muestra 1 muestra 2 muestra 3 muestra 4 muestra 5

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0 2 4 6 8 10 12 14

fue

rza

pentracion

muestra 1 muestra 2 muestra 3 muestra 4 muestra 5

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CAPÍTULO 2.CARECTERIZACION DE LOS SUELOS

40

Figura 2.12 Medición del hinchamiento

Figura 2.13 Muestra ensayada en la prensa de CBR

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CAPÍTULO 2.CARECTERIZACION DE LOS SUELOS

41

2.3 Caracterización de la arena de la molina

2.3.1 Ensayo de granulometría de la arena

Este ensayo se realizó de acuerdo a la norma cubana NC20.1999 Geotecnia.

Determinación de la granulometría de los suelos, los resultados obtenidos se

muestran a continuación en la tabla 2.8.

Tabla 2.8 Resultados del ensayo de granulometría para la arena de la molina.

Análisis granulométrico promedio.

Tamiz No.

% pasado

Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3 Muestra 4 Muestra 5 promedio

3/8" 100 100 100 100 100 100

T-N° 4 98,3 98,3 98,4 98,20 98,4 98

T-N° 10 72,2 71,6 71,3 72,10 72,20 72

T-N° 20 43,7 43,5 43,1 43,30 43,80 43

T-N° 40 26,5 25,3 26 25,40 25,90 26

T-N° 60 18,4 18,1 17,7 17,50 17,90 18

T-N° 100 13,0 12,3 12,5 12,60 12,70 13

T-N° 200 9,1 8,6 8,7 8,50 8,90 9

Figura 2.14 Curva granulométrica de la arena de la molina

2.3.2 Ensayo de límites de consistencia de la arena

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,000,010,101,0010,00100,00

% P

AS

AD

O

TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS (mm)

PROME…

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CAPÍTULO 2.CARECTERIZACION DE LOS SUELOS

42

La arena no tiene límites de consistencia porque es una arena no plástica.

2.3.3 Clasificación de la arena

Para la clasificación del suelo se siguieron las orientaciones de la norma

cubana 59:2000 Correspondiente a: Geotecnia. Clasificación geotécnica de los

suelos.

En la tabla 2.9 se muestran los valores promedios obtenidos de los ensayos de

granulometría y límites de consistencia de la arcilla utilizadas para la

clasificación del suelo.

Tabla 2.9 valores promedios obtenidos de los ensayos de granulometría y límites de consistencia de la arena de la molina.

-Método del sistema de unificado de clasificación de suelos (SUCS).

Este suelo se clasificó como SW-SM arena bien graduada con limo.

-Método de la American Association of state Highway and Transportation

officials (AASHTO).

Este suelo se clasificó Como A-1-b.

2.3.4 Ensayo de peso específico de la arena

Este ensayo se realizó de acuerdo a la norma cubana NC 19.1999 Geotecnia.

Determinación del peso específico de los suelos.

Los resultados se muestran en la tabla 2.10:

Tabla 2.10 Resultados del peso específico de la arena

porcentaje que pasa por el tamiz # Limite Índice de plasticidad

suelo

10 40 200 liquido LL IP

Arena de la molina 68 26 6 - -

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CAPÍTULO 2.CARECTERIZACION DE LOS SUELOS

43

2.3.5 Ensayo de compactación con el Proctor modificado para la arena

Este ensayo se realizó según la norma cubana NC XX: 2006.Geotecnia.

Método de ensayo para la determinación de las características de

compactación del suelo en el laboratorio.

Debido a falta de cohesión el suelo llega al estado de saturación como lo

muestra la figura 2.15:

Figura 2.15 Curva de compactación del Proctor modificado de la arena

2.4 Conclusiones parciales.

20,6

20,8

21

21,2

21,4

21,6

21,8

22

22,2

22,4

0 1 2 3 4 5 6 7 8

De

nsi

dad

Humedad

proctor modificado de la arena

muestra # 1 2 3 4 5 Promedio

Peso especifico 2,81 2,78 2,78 2,78 2,79 2,79

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CAPÍTULO 2.CARECTERIZACION DE LOS SUELOS

44

En este capítulo se muestran los resultados obtenidos de los ensayos

realizados a los suelos estudiados.

A continuación se presentaran las siguientes conclusiones

A. Suelo arcilloso formación Capdevila.

1) De los resultados obtenidos de la granulometría y los límites de Atterberg de

la arcilla de formación de Capdevila se concluye que este es un suelo fino,

con un índice de plasticidad alto.

2) De acuerdo a la clasificación por el método SUCS, el suelo es una arcilla de

alta plasticidad y por el método de la AASHTO, es A-7-6(18), lo que indica

que es un suelo malo para ser usado en explanaciones.

3) El valor de CBR del suelo de la arcilla de formación de Capdevila es inferior

al límite fijado en la norma cubana (NC: 2000).

B. Suelo arenoso de la molina.

1) De los resultados obtenidos de la granulometría y los límites de

Atterberg de la arena de la molina, se concluye que este es un suelo

fino no plástico.

2) Según la clasificación por el SUCS, el suelo es una arena con limo bien

graduada y por el método de la AASHTO se clasificó como un A-1-b

3) No se pudo compactar el suelo por la ausencia de cohesión.

4) Como consecuencia de no poder compactar el suelo, no fue posible

realizar el ensayo de CBR.

Razones por lo que la arena no es apropiada para la construcción de la

subrasante.

1) La falta de cohesión impide la compactación del suelo, y este es uno de

los parámetros importantes para la construcción de subrasante.

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CAPÍTULO 2.CARECTERIZACION DE LOS SUELOS

45

2) al ser un suelo no cohesivo, es un suelo altamente permeable lo que

permitirá asensos capilares altos con gran perjuicio para la estructura del

pavimento.

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Capítulo 3.ESTABILIZACIÓN MECANICA Y QUIMICA

46

CAPITULO 3

En el capítulo anterior se determinaron las características de los suelos (arena

de la molina y la arcilla de formación Capdevila), y mediante los resultados

obtenidos se determinó que el suelo de arena de la molina por sí solo no es

recomendable para su utilización como subrasante para obras viales por su

poca cohesión. En este capítulo este suelo será estabilizado con la arcilla en

una proporción del 20% en peso y además la mezcla de los dos suelos con el

sistema Rocamix. Al suelo producto de la mezcla se le aplicarán los mismos

ensayos mostrados en el capítulo anterior para luego hacer una comparación

entre los parámetros obtenidos en estado natural con los mismos del suelo

estabilizado con la tecnología Rocamix.

3.1 Etapa 1 estabilización de la Arena con un 20% de Arcilla.

La mezcla de suelos de propiedades complementarias es una técnica de

mejoramiento y se realiza con el fin de obtener un nuevo suelo con mayor

calidad y que cumpla las exigencias deseadas. En el caso de la arena, como se

explicó anteriormente (que tiene poca cohesión lo que no le permite ser usada

en obras viales) se mezcló con una proporción de arcilla para aumentar su

cohesión entre partículas lo que contribuyó a una mayor resistencia.

3.1.1 Dosificación de la arcilla.

La adición de la arcilla a la arena se realiza con el objetivo de darle cohesión a

la misma para ser empleada como subrasante en obras viales. En el capítulo

anterior se clasificaron los dos suelos y se determinaron sus características

físicas que se muestran en la tabla 3.1:

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Capítulo 3.ESTABILIZACIÓN MECANICA Y QUIMICA

47

Tabla 3.1

Como muestra la tabla, la arcilla es de una alta plasticidad y se clasifica como

A-7-6 (que es una arcilla muy plástica). La arena es una arena no plástica y se

clasifica como A-1-b. Por la clasificación de la arena se puede decir que es un

suelo resistente pero su defecto es la poca cohesión que se resuelve con

adición de una pequeña cantidad de arcilla y se llegó a determinar la cantidad a

echarle a la arena que es el 20 %.

3.1.2 Ensayo de Granulometría

Este ensayo se realizó según la norma cubana NC20.1999 “Geotecnia.

Determinación de la granulometría de los suelos”. A continuación se muestran

los resultados en la tabla 3.2:

Tabla 3.2 Resultados del ensayo de granulometría de la arena con arcilla.

suelo % que pasa el

tamiz# 200 LL IP

arcilla 75 52 25

arena 9 - -

Análisis granulométrico promedio.

Tamiz No.

% pasado

Muestra 1

Muestra 2

Muestra 3 Muestra 4 Muestra 5

promedio

3/8" 100 100 100 100 100 100

T-N° 4 98,24 98,00 97,18 98,20 97,2 97,76

T-N° 10 81,25 80,74 77,39 81,20 80,5 80,22

T-N° 20 56,15 55,79 51,80 56,90 57,1 55,55

T-N° 40 37,90 37,87 34,94 38,50 39,8 37,80

T-N° 60 29,21 29,08 27,09 30,30 32,4 29,61

T-N° 100 22,81 22,71 21,31 24,10 24,4 23,07

T-N° 200 17,79 17,76 16,60 19,10 19,1 18,07

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Capítulo 3.ESTABILIZACIÓN MECANICA Y QUIMICA

48

Figura 3.1 Granulometría de la arena con el 20% de arcilla

3.1.3 Ensayo de límites de consistencia de la arena con un 20% de

arcilla.

Este ensayo se realizó según lo que establece la norma cubana NC 58:2000

Geotecnia. Determinación del límite líquido, limite plástico e índice de

plasticidad de los suelos, los resultados obtenidos se muestran en la siguiente

tabla.

Tabla 3.3 Resultados de los límites de consistencia de la arena con 20% de arcilla.

muestra LL LP IP

1 23 15 8

2 24 14 10

3 23 14 9

4 24 15 9

5 24 15 9

promedio 24 14,6 9

3.1.4 Clasificación del suelo de la arena con un 20% de arcilla.

Para la clasificación se siguieron las orientaciones de la norma cubana NC 59:

2000 correspondiente a: Geotecnia. Clasificación geotécnica de los suelos.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,000,010,101,0010,00100,00

% P

AS

AD

O

TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS (mm)

prome…

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Capítulo 3.ESTABILIZACIÓN MECANICA Y QUIMICA

49

Tabla 3.3 Valores promedios obtenidos de ensayo de granulometría y límites de consistencia de la arena + 20% de arcilla

Porcentaje que pasa por el tamiz # LIMITE

LIQUIDO Índice de

plasticidad

10 40 200 LL IP

80 38 18 24 9

-Método del sistema de unificado de clasificación de suelos (SUCS).

Según esta clasificación el suelo se clasificó como arena arcillosa.

-Método de la American Association of state Highway and Transportation

officials (AASHTO).

Según esta clasificación este suelo se clasificó como un A-2-4.

3.1.5 Ensayo del peso específico de la arena con 20% de arcilla.

Este ensayo se realizó de acuerdo a la norma cubana NC19.1999 Geotecnia.

Determinación del peso específico de los suelos. Los resultados se muestran

en la tabla 3.4:

Tabla3.4 Resultados del peso específico de la arena con el 20% de arcilla.

3.1.6 Ensayo de compactación Proctor estándar de la arena con un 20%

de arcilla.

Este ensayo se realizó según la norma cubana NC XX: 2006.Geotecnia.

Método de ensayo para la determinación de las características de

compactación del suelo en el laboratorio, los resultados se muestran en la

siguiente tabla:

muestra 1 2 3 4 5 promedio

peso especifico 2,82 2,82 2,81 2,82 2,82 2,82

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Capítulo 3.ESTABILIZACIÓN MECANICA Y QUIMICA

50

Tabla 3.5 Resultados del ensayo de Proctor estándar de la arena con 20% de arcilla.

Ensayo Wo ɣd

1 11 20,25

2 10,6 20,15

3 11 20,25

4 10,8 20,2

5 11 20,3

Promedio 10,88 20,23

Figura 3.2 Valores de densidad seca vs la humedad

3.1.7 Ensayo de compactación Proctor MODIFICADO de la arena con el

20% de arcilla.

Este ensayo se realizó según la norma cubana NC XX: 2006.Geotecnia.

Método de ensayo para la determinación de las características de

compactación del suelo en el laboratorio, los resultados se muestran en la

siguiente tabla:

17,5

18

18,5

19

19,5

20

20,5

21

21,5

0 2 4 6 8 10 12 14 16

DEN

SID

AD

% DE HUMEDAD

PROCTOR ESTANDAR

MUESTRA 1 MUESTRA 2 MUESTRA 3

MUESTRA 4 MUESTRA 5 curva de cero vacio

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Capítulo 3.ESTABILIZACIÓN MECANICA Y QUIMICA

51

Tabla 3.6 Resultados del ensayo Proctor modificado de la arena con 20% de arcilla.

muestra Wo ɣd

1 8 21,9

2 8 22

3 7,2 22

4 8 21,8

5 7,2 21,6

promedio 7,68 21,86

Figura 3.3 Valores de densidad seca vs la humedad

3.1.8 Ensayo de CBR de la arena con 20% de arcilla.

Este ensayo se realizó de acuerdo a la norma cubana NC XX: 2000 Geotecnia.

Determinación del CBR de los suelos en el laboratorio, Los resultados

obtenidos se muestran en la tabla 3.8

Tabla 3.7 Resultados de CBR de la arena + 20% de arcilla.

18

19

20

21

22

23

24

0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00

De

nsi

dad

% de Humedad

proctor modificado

muestra 1 muestra 3 muestra 4

muestra 2 muestra 5 curva de cero vacio

Tabla de los resultados

ensayo 1 3 4 5 valor promedio de CBR

% CBR 16,94 15,55 15,95 16,74

16,3

PESO UNITARIO 21,68 21,54 21,43 21,81

16% DE Compactación 99 98 99 99

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Capítulo 3.ESTABILIZACIÓN MECANICA Y QUIMICA

52

Figura 3.4 Hinchamiento

Figura 3.5 Penetración vs hinchamiento

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5

Hin

cham

ien

to

Dias en inmersion

muestra 1 muestra 2 muestra 3 muestra 4 muestra 5

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 2 4 6 8 10 12 14

CBR ARENA+ARCILLA

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Capítulo 3.ESTABILIZACIÓN MECANICA Y QUIMICA

53

3.2 Etapa 2 Arena con un 20% de Arcilla +Rocamix.

A la mezcla de la arena con un 20% de arcilla se le aplica el sistema Rocamix.

Luego se le realizarán los ensayos de límites de consistencia, compactación

Proctor y ensayos de CBR.

3.2.1 DOSIFICASION DEL ROCAMIX.

En el capítulo 1 se hace referencia a la dosificación del producto según la

clasificación del suelo, en el caso del suelo compuesto de la mezcla de arena y

arcilla, el suelo se clasifica como un A-2-4 en el sistema AASHTO Y como un

R1 en el sistema de clasificación del Rocamix; por lo tanto la dosificaciones que

corresponde a dicha clasificación es la siguiente.

La cantidad de Rocamix = 0,4 L de producto concentrado por m3 de tierra del

lugar.

Cantidad de cemento = 15 Kg de cemento por m3 de la misma tierra del lugar.

3.2.2 Ensayo límites de consistencia.

El ensayo se realizó de acuerdo a la norma cubana NC 58:2000 Geotecnia.

Determinación del límite líquido, limite plástico e índice de plasticidad de los

suelos:

Tabla 3.8 Resultados del ensayo de límites de consistencia de la arena+% de arcilla+Rocamix.

3.2.3 Ensayo de compactación del proctor modificado la arena con un

20% de arcilla + Rocamix.

Este ensayo se realizó según la norma cubana NC XX: 2006.Geotecnia.

Método de ensayo para la determinación de las características de

muestra LL LP IP

1 25 21 4

2 26 20 6

4 24 19 5

5 25 21 4

promedio 25 20 5

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Capítulo 3.ESTABILIZACIÓN MECANICA Y QUIMICA

54

compactación del suelo en el laboratorio, los resultados se muestran en la

siguiente tabla:

Tabla 3.9 Resultados de densidad vs humedad de Proctor modificado

MUESTRA W Yd

1 8,2 21,9

2 8,2 21,9

3 9 21,75

4 8,8 21,8

PROMEDIO 8,5 21,83

Figura 3.6 Curva de compactación con el Proctor modificado de la arena + 20% de arcilla + Rocamix

3.2.4 Ensayo de CBR DE Arena + Arcilla + Rocamix.

Tabla 3.10 Resultados de CBR de la arena +20% de arcilla + Rocamix

Ensayo 1 2 3 VALOR PROMEDIO DE CBR

% CBR 41,9 42,7 43,6

42,73

PESO UNITARIO 21,6 21,6 21,4

% DE COMPACTACION 98 98 97

20

20,5

21

21,5

22

22,5

23

0 2 4 6 8 10 12 14

DEN

SID

AD

% DE HUMEDAD

ARENA + ARCILLA + Rocamix

muestra 1 curva de cero vacio MUESTRA 2 MUESTRA 4

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Capítulo 3.ESTABILIZACIÓN MECANICA Y QUIMICA

55

Figura 3.7 Hinchamiento

Figura 3.8 Fuerza vs penetración

3.3 Comparación entre la mezcla de la arena con la arcilla y la

misma con el sistema Rocamix

Tabla 3.11 Comparación entre comparación la mezcla de los dos suelos y la misma estabilizada con el sistema Rocamix

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 1 2 3 4 5

Hin

cham

ien

to

Dias en inmersion

Ensayo CBR+arena+Rocamix

MUESTRA 1

MUESTRA 2

MUESTRA 3

MUESTRA 4

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 2 4 6 8 10 12 14

CBR ARENA + ARCILLA+ROCAMIX

muestra 1

MUESTRA 2

MUESTRA 3

Suelo Arena + Arcilla Arena + Arcilla + Rocamix

límites de consistencia

LL 24 25

LP 15 20

IP 9 5

PROCTOR MODIFICADO

% Wo optima 8 8

yd KN/m 21,8 21,8

ENSAYO CBR índice CBR % 16,3 42,7

Hinchamiento % 0,16 0

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Capítulo 3.ESTABILIZACIÓN MECANICA Y QUIMICA

56

3.4 Conclusiones parciales

La mezcla de la arena con la arcilla produjo un nuevo suelo con buenas

propiedades físico-mecánicas.

El suelo obtenido de la mezcla de la arena con la arcilla se clasificó como una

arena arcillosa por el método SUCS, y A-2-4 según el AASHTOO.

De los ensayos de límites de consistencia se puede concluir que los valores

del índice de plasticidad disminuyeron al aplicarse el sistema Rocamix a la

mezcla de la arena + 20% de arcilla.

El valor de CBR aumentó al aplicarse el producto Rocamix a la mezcla de los

dos suelos.

El porciento de hinchamiento es muy bajo para la mezcla de arena + arcilla, y

para la arena +arcilla+Rocamix no dio hinchamiento.

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57

Conclusiones generales

1) Se pudo apreciar que era recomendable mejorar las propiedades del

suelo arenoso natural a los efectos de su mejor comportamiento como

subrasante de carreteras, debido a su falta de cohesión que dificultaría

su compactación in situ

2) Se presentan los resultados de los ensayos aplicados al suelo arenoso

mezclado con un 20 % de un suelo arcilloso caracterizado como A-7-6

que demuestran una mejora notable de su parámetro físico mecánico

3) Se demuestra la efectividad de la estabilización química sobre este

suelo obtenido de la mezcla, el cual, de acuerdo a los resultados de los

ensayos presentados puede ser empleado no solo como subrasante

sino también como subbase.

4) Se demuestra también a su vez la estabilidad volumétrica del suelo

estabilizado químicamente, el cual no presenta hinchamiento. Esta es

una propiedad muy importante para los suelos a emplear en la

estructura de pavimento

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58

Recomendaciones

Se recomienda continuar el mismo trabajo con diferentes porcientos de arcilla.

Se recomienda profundizar el mismo trabajo con otros tipos de suelos.

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59

Referencias bibliográficas

Brajas M.Das, f. d. i. g. fundamentos de ingeniera geotecnica

compactacion. "compactacion de suelos ". from http://www.slideshare.net.

Chang, I. L. C. CBR

EStabilizacion Estabilizacion- pavimento.

estabilizacion, M. d. MANUAL DE ESTABILIZACION DE SUELOS CON CEMENTO O CAL.

granulomtría. "grnulomtría del suelo." from www.buenastareas.com/ensayos/Granulometria-De-Suelos.

Guzmán, C. A. V. (2008). ESTUDIO COMPARATIVO DE ESTABILIZACION DE UN SUELO ARCILLOSO ALTAMENTE EXPANSIVO, UTILIZANDO UN CO-POLIMERO MULTIENIMATCO, UNIVERSIDAD MICHOCANA DE SAN NICOLÁS DE HIDALGO

Hurtado, J. E. A. (1996) TERZAGHI Y LA MECANICA DE SUELOS

limites. "limites de atterberg." from apuntesingenieríacivil.blogspot.com.

Rocamix, m. d. "manual de estabilizacion con el sistema Rocamix." from www.Rocamix.com.

Sagues, M. T.-L. (1985). Estabilizacion de suelos suelo-cemento.

Santos, J. M. (2012). Evaluacion del mejoramiento de suelos arcillosos empleando materiales cementantes.

Normas

NC20.1999 Geotecnia. Determinación de la granulometría de los suelos

NC 58: 2000 Determinación del límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de

los suelos

NC 59: 2000 Geotecnia. Clasificación geotécnica de los suelos

NC 19: 1999 Geotecnia. Determinación del peso específico de los suelos

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60

NC XX: 2006. Geotecnia. Método de ensayo para la determinación de las

características de la compactación del suelo en el laboratorio

NC XX: 2000 Geotecnia. Determinación del CBR de los suelos en el laboratorio

Page 71: Facultad de Ingeniería CivilA mis tutores Pedro Morales y Juan Mario Junco por sus constante colaboración en la realización, revisión y culminación de esta investigación A mis

61

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62

ANEXOS

Anexo #1: Granulometría de la arena.

Tabla 1. Porcentaje retenido y pasado por cada tamiz de la muestra1.

CUJAE Facultad de Ingeniería Civil

LABORATORIO DE GEOTECNIA

Ensayo Granulométrico

Peso del material Húmedo

Peso del material seco(ws1) 2025,92(g)

1/𝒘𝒔𝟏) ×100 0.04936

Peso Seco 𝐰𝐬𝟐 1841.64(g)

Obra : Suelo arena de La molina Muestra : 1

Tamices Retenido Pasado del Total (%)

Parcial(g)

Tanto por ciento

Parcial Total

3/8’’ - - - -

No.4 35.35 1,745 1,745 98,3

No.10 527.08 26,017 27,762 72,2

No.20 578.99 28,579 56,341 43,7

No.40 347.40 17,148 73,488 26,5

No.60 163.48 8,069 81,558 18,4

No.100 111.01 5,480 87,037 13,0

No.200 77.69 3,835 90,872 9,1

Fondo

∑= 1841.00

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63

Tabla 2. Porcentaje retenido y pasado por cada tamiz de la muestra 2.

CUJAE

Facultad de Ingeniería Civil

LABORATORIO DE GEOTECNIA

Ensayo Granulométrico

Peso del material Húmedo

Peso del material seco(ws1) 897.92(g)

1/𝒘𝒔𝟏) ×100 0.111

Peso Seco 𝐰𝐬𝟐 867.65(g)

Obra : Suelo arena de La molina

Muestra : 2

Tamices Retenido Pasado del Total (%)

Parcial(g)

Tanto por ciento

Parcial Total

3/8’’ - - - 100

No.4 21,69 2,408 2,4 98,3

No.10 289,01 32,081 34,5 71,6

No.20 256,91 28,517 63,0 43,5

No.40 157,30 17,461 80,5 25,3

No.60 66,11 7,339 87,8 18,1

No.100 45,81 5,085 92,9 12,3

No.200 30,80 3,419 96,3 8,6

Fondo

∑= 867.63

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64

Tabla 3. Porcentaje retenido y pasado por cada tamiz de la muestra 3.

CUJAE

Facultad de Ingeniería Civil

LABORATORIO DE GEOTECNIA

Ensayo Granulométrico

Peso del material Húmedo

Peso del material seco(ws1) 1951,92(g)

1/𝒘𝒔𝟏) ×100 0,0512

Peso Seco 𝐰𝐬𝟐 1782,58(g)

Obra : Suelo arena de La molina

Muestra : 3

Tamices Retenido Pasado del Total (%)

Parcial(g)

Tanto por ciento

Parcial Total

3/8’’ - - - -

No.4 30,30 1,552 1,6 98,4

No.10 530,67 27,171 28,7 71,3

No.20 551,00 28,211 56,9 43,1

No.40 333,88 17,095 74,0 26,0

No.60 161,68 8,278 82,3 17,7

No.100 101,07 5,175 87,5 12,5

No.200 73,98 3,788 91,3 8,7

Fondo

∑= 1782.58

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65

Tabla 4. Porcentaje retenido y pasado por cada tamiz de la muestra 4

CUJAE

Facultad de Ingeniería Civil

LABORATORIO DE GEOTECNIA

Ensayo Granulométrico

Peso del material Húmedo

Peso del material seco(ws1) 1104,09(g)

1/𝒘𝒔𝟏) ×100 0,0905

Peso Seco 𝐰𝐬𝟐 1075,51(g)

Obra : Suelo arena de La molina

Muestra : 4

Tamices Retenido Pasado del Total (%)

Parcial(g)

Tanto por ciento

Parcial Total

3/8’’ - - - 100

No.4 30,11 2,710 2,7 98,20

No.10 380,09 34,208 36,9 72,10

No.20 326,52 29,387 66,3 43,30

No.40 174,56 15,710 82,0 25,40

No.60 74,64 6,718 88,7 17,50

No.100 52,81 4,753 93,5 12,60

No.200 36,78 3,310 96,8 8,50

Fondo

∑= 1075.51

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66

Tabla 5. Porcentaje retenido y pasado por cada tamiz de la muestra 5.

CUJAE

Facultad de Ingeniería Civil

LABORATORIO DE GEOTECNIA

Ensayo Granulométrico

Peso del material Húmedo

Peso del material seco(ws1) 977,92 (g)

1/𝒘𝒔𝟏) ×100 0,10

Peso Seco 𝐰𝐬𝟐 951,36 (g)

Obra : Suelo arena de La molina

Muestra : 5

Tamices Retenido Pasado del Total (%)

Parcial(g)

Tanto por ciento

Parcial Total

3/8’’ - - - 100

No.4 23,40 2,340 2,3 98,4

No.10 330,98 33,098 35,4 72,20

No.20 287,22 28,722 64,2 43,80

No.40 157,35 15,735 79,9 25,90

No.60 68,78 6,878 86,8 17,90

No.100 48,61 4,861 91,6 12,70

No.200 35,01 3,501 95,1 8,90

Fondo

∑= 951.35

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67

Tabla 6. Porcentaje retenido y pasado por cada tamiz de la muestra 6

CUJAE

Facultad de Ingeniería Civil

LABORATORIO DE GEOTECNIA

Ensayo Granulométrico

Peso del material Húmedo

Peso del material seco(ws1) 2095,92 (g)

1/𝒘𝒔𝟏) ×100 0,048

Peso Seco 𝐰𝐬𝟐 1898,17 (g)

Obra : Suelo arena de La molina

Muestra : 6

Tamices Retenido Pasado del Total (%)

Parcial(g)

Tanto por ciento

Parcial Total

3/8’’ - - -

No.4 34,17 1,640 1,6 97,7

No.10 545,53 26,186 27,8 64,6

No.20 590,90 28,363 56,2 35,8

No.40 372,99 17,904 74,1 20,1

No.60 166,09 7,972 82,1 13,2

No.100 108,95 5,230 87,3 8,4

No.200 79,53 3,818 91,1 4,9

Fondo

∑=1898.16

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68

Fig. 1. Curvas granulométricas de las 5 muestras individuales de la arena.

Figura 2 promedio de las 5 muestras

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,000,010,101,0010,00100,00

% P

AS

AD

O

TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS (mm)

muestra 1

muestra 2

muestra 3

muestra 4

muestra 5

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,000,010,101,0010,00100,00

% P

AS

AD

O

TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS (mm)

PROME…

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69

Anexo 1.1. Prueba del Hidrómetro

Tabla 1. Factor k para el cálculo del porcentaje que pasa por cada tamiz

Humedad Higroscópica

Peso Húmedo(g) 151.61

Peso Seco(g) 151,21

Tara(g) 32,75

Humedad 0,34

Masa seca total

Masa Húmeda de la muestra(g) 100

Humedad Higroscópica(g) 0,34

Masa seca total(g) 99,66115208

Masa seca total ajustada(Wsa)

Masa seca total(g) 99,66115208

Porcentaje que pasa por el tamiz#10 100

Wsa 99,66115208

K1 1,0034

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70

Anexo #2: Granulometría de la arcilla

Tabla 1. Porcentaje retenido y pasado por cada tamiz de la muestra 1

CUJAE

Facultad de Ingeniería Civil

LABORATORIO DE GEOTECNIA

Ensayo Granulométrico

Peso del material Húmedo

Peso del material seco(ws1) 411,52 (g)

1/𝒘𝒔𝟏) ×100 0,243

Peso Seco 𝐰𝐬𝟐 97,02 (g)

Obra : Suelo arcilla de formación Capdevila

Muestra : 1

Tamices Retenido Pasado del Total (%)

Parcial(g)

Tanto por ciento

Parcial Total

3/8’’ - - - -

No.4 25,80 6,269 6,269 93,7

No.10 24,60 5,978 12,247 87,8

No.20 13,33 3,239 15,486 84,5

No.40 10,22 2,483 17,970 82,0

No.60 6,10 1,482 19,452 80,5

No.100 5,50 1,337 20,789 79,2

No.200 10,87 2,641 23,430 76,6

Fondo 0,60

∑=97,02

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71

Tabla 2. Porcentaje retenido y pasado por cada tamiz de la muestra 2

CUJAE

Facultad de Ingeniería Civil

LABORATORIO DE GEOTECNIA

Ensayo Granulométrico

Peso del material Húmedo

Peso del material seco(ws1) 465,11 (g)

1/𝒘𝒔𝟏) ×100 0,215

Peso Seco 𝐰𝐬𝟐 129,15 (g)

Obra : Suelo arcilla de formación capdavila”

Muestra : 2

Tamices Retenido Pasado del Total (%)

Parcial(g)

Tanto por ciento

Parcial Total

3/8’’ - - - 100

No.4 38,5 8,278 8,278 91,7

No.10 31,30 6,730 15,007 85,0

No.20 15,50 3,333 18,340 81,7

No.40 11,00 2,365 20,705 79,3

No.60 7,80 1,677 22,382 77,6

No.100 8,38 1,802 24,183 75,8

No.200 12,37 2,660 26,843 73,2

Fondo 4,30

∑=129,15

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72

Tabla 3. Porcentaje retenido y pasado por cada tamiz de la muestra 3

CUJAE

Facultad de Ingeniería Civil

LABORATORIO DE GEOTECNIA

Ensayo Granulométrico

Peso del material Húmedo

Peso del material seco(ws1) 473,93 (g)

1/𝒘𝒔𝟏) ×100 0,211

Peso Seco 𝐰𝐬𝟐 102,60 (g)

Obra : Suelo arcilla de formación capdavila

Muestra : 3

Tamices Retenido Pasado del Total (%)

Parcial(g)

Tanto por ciento

Parcial Total

3/8’’ - - - 100

No.4 18,25 3,851 3,851 96,1

No.10 23,56 4,971 8,822 91,2

No.20 17,44 3,680 12,502 87,5

No.40 13,70 2,891 15,392 84,6

No.60 7,12 1,502 16,895 83,1

No.100 8,03 1,694 18,589 81,4

No.200 12,95 2,732 21,322 78,7

Fondo 1,55

∑=102,45

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73

Tabla 4. Porcentaje retenido y pasado por cada tamiz de la muestra 4

Tabla 5. Porcentaje retenido y pasado por cada tamiz de la muestra 5

CUJAE

Facultad de Ingeniería Civil

LABORATORIO DE GEOTECNIA

Ensayo Granulométrico

Peso del material Húmedo

Peso del material seco(ws1) 465,11 (g)

1/𝒘𝒔𝟏) ×100 0,211

Peso Seco 𝐰𝐬𝟐 114,50 (g)

Obra : Suelo arcilla de formación capdavila

Muestra : 4

Tamices Retenido Pasado del Total (%)

Parcial(g)

Tanto por ciento

Parcial Total

3/8’’ - - - 100

No.4 27,17 5,842 5,842 94,2

No.10 28,50 6,128 11,969 88,0

No.20 15,65 3,365 15,334 84,7

No.40 12,31 2,647 17,980 82,0

No.60 7,69 1,653 19,634 80,4

No.100 7,86 1,690 21,324 78,7

No.200 14,99 3,223 24,547 75,5

Fondo 0,33

∑=114,50

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74

Tabla 5. Porcentaje retenido y pasado por cada tamiz de la muestra 5

CUJAE

Facultad de Ingeniería Civil

LABORATORIO DE GEOTECNIA

Ensayo Granulométrico

Peso del material Húmedo

Peso del material seco(ws1) 568,18 (g)

1/𝒘𝒔𝟏) ×100 0,176

Peso Seco 𝐰𝐬𝟐 139,41 (g)

Obra : Suelo arcilla de formación capdavila

Muestra : 5

Tamices Retenido Pasado del Total (%)

Parcial(g)

Tanto por ciento

Parcial Total

3/8’’ - - - 100

No.4 37,37 6,577 6,577 93,4

No.10 37,57 6,612 13,189 86,8

No.20 19,97 3,515 16,704 83,3

No.40 13,71 2,413 19,117 80,9

No.60 7,91 1,392 20,509 79,5

No.100 7,69 1,353 21,863 78,1

No.200 14,43 2,540 24,402 75,6

Fondo 0,76

∑=139,31

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75

Figura 3 curvas granulométricas de las 5 muestras individuales

Figura 4 curva de promedio de las 5 muestras

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,000,010,101,0010,00100,00

% P

AS

AD

O

TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS (mm)

muestra2muestra1muestra3muestra4

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,000,010,101,0010,00100,00

% P

AS

AD

O

TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS (mm)

prome…

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76

Anexo 2.1. Prueba del Hidrómetro

Tabla 1. Factor k para el cálculo del porcentaje que pasa por cada tamiz.

Tabla 2. Diámetro de las partículas menores que el tamiz # 200

Humedad Higroscópica

Peso Húmedo(g) 93,03

Peso Seco(g) 88,37

Tara(g) 34,73

Humedad 8,69

Masa seca total

Masa Húmeda de la muestra(g) 50

Humedad Higroscópica(g) 8,69

Masa seca total(g) 46,00

Masa seca total ajustada(Wsa)

Masa seca total(g) 46,00

Porcentaje que pasa por el tamiz#10 100

Wsa 46,00

K1 2,1738

Tiempo

(min)

Lectura Lectura efectiva(cm) K2 Diámetro(mm) % que pasa

0.5 1,018 11,5 0,01162 0,055727562 62,01372998

2 1,016 12,1 0,01162 0,028581421 55,12331554

5 1,014 12,6 0,01162 0,018446178 48,23290109

15 1,011 13,4 0,01162 0,010982796 37,89727943

30 1,01 13,7 0,01162 0,007852461 34,45207221

60 1,008 14,2 0,01162 0,005652944 27,56165777

240 1,005 15 0,01162 0,002905 17,2260361

1440 1,003 15,5 0,01162 0,001205565 10,33562166

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77

Figura 5 curva granulométrica de la arcilla

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,000,010,101,0010,00100,00

% P

AS

AD

O

TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS (mm)

prome…

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78

Anexo # 3 Granulometría Arena + Arcilla

Tabla 1. Porcentaje retenido y pasado por cada tamiz de la muestra 1

CUJAE Facultad de Ingeniería Civil

LABORATORIO DE GEOTECNIA

Ensayo Granulométrico

Peso del material Húmedo

Peso del material seco(ws1) 1027,56

1/𝒘𝒔𝟏) ×100 0,097

Peso Seco 𝐰𝐬𝟐 850,39

Obra : Suelo arena con 20% de arcilla Muestra : 1

Tamices Retenido Pasado del Total (%)

Parcial(g)

Tanto por ciento

Parcial Total

3/8’’ -

- - -

No.4 18,1 1,76 1,76 98,24

No.10 175,19 16,99 18,75 81,25

No.20 258,79 25,1 43,85 56,15

No.40 188,09 18,24 62,10 37,90

No.60 89,61 8,69 70,79 29,21

No.100 66 6,40 77,19 22,81

No.200 51,75 5,02 82,21 17,79

Fondo 2,25

∑= 849,78

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79

Tabla 2. Porcentaje retenido y pasado por cada tamiz de la muestra 2

CUJAE Facultad de Ingeniería Civil

LABORATORIO DE GEOTECNIA

Ensayo Granulométrico

Peso del material Húmedo

Peso del material seco(ws1) 1097,66

1/𝒘𝒔𝟏) ×100 0,091

Peso Seco 𝐰𝐬𝟐 906,72

Obra : Suelo arena con 20 % de arcilla Muestra : 2

Tamices Retenido Pasado del Total (%)

Parcial(g)

Tanto por ciento

Parcial Total

3/8’’ -

- - -

No.4 22 2 2 98

No.10 189,7 17,26 19,26 80,74

No.20 274,07 24,94 44,21 55,79

No.40 197 17,93 62,13 37,87

No.60 96,62 8,79 70,92 29,08

No.100 69,92 6,36 77,29 22,71

No.200 54,39 4,95 82,24 17,76

Fondo 2,46

906,16

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80

Tabla 3. Porcentaje retenido y pasado por cada tamiz de muestra 3

CUJAE Facultad de Ingeniería Civil

LABORATORIO DE GEOTECNIA

Ensayo Granulométrico

Peso del material Húmedo

Peso del material seco(ws1) 1353,11

1/𝒘𝒔𝟏) ×100 0,074

Peso Seco 𝐰𝐬𝟐 1129,42

Obra : Suelo arena con 20% de arcilla Muestra : 3

Tamices Retenido Pasado del Total (%)

Parcial(g)

Tanto por ciento

Parcial Total

3/8’’ -

- - -

No.4 38,1 2,82 2,82 97,18

No.10 267,39 19,79 22,61 77,39

No.20 345,85 25,59 48,2 51,80

No.40 227,8 16,86 65,06 34,94

No.60 106,17 7,86 72,91 27,09

No.100 78,08 5,78 78,69 21,31

No.200 63,6 4,71 83,40 16,60

Fondo 2,08 0,15

1129,07

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81

Tabla 4. Porcentaje retenido y pasado por cada tamiz de la muestra 4

CUJAE Facultad de Ingeniería Civil

LABORATORIO DE GEOTECNIA

Ensayo Granulométrico

Peso del material Húmedo

Peso del material seco(ws1) 1103,15

1/𝒘𝒔𝟏) ×100 0,091

Peso Seco 𝐰𝐬𝟐 890,53

Obra : Suelo arena con 20 % de arcilla Muestra : 4

Tamices Retenido Pasado del Total (%)

Parcial(g)

Tanto por ciento

Parcial Total

3/8’’

-

-

- -

No.4 19,38 1,764 1,764 98,2

No.10 187,57 17,069 18,832 81,2

No.20 267,07 24,303 43,136 56,9

No.40 201,38 18,326 61,461 38,5

No.60 90,94 8,276 69,737 30,3

No.100 67,66 6,157 75,894 24,1

No.200 55,41 5,042 80,936 19,1

Fondo 1,12

889,41

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82

Tabla 5. Porcentaje retenido y pasado por cada tamiz de la muestra 5

CUJAE Facultad de Ingeniería Civil

LABORATORIO DE GEOTECNIA

Ensayo Granulométrico

Peso del material Húmedo

Peso del material seco(ws1) 1325,11

1/𝒘𝒔𝟏) ×100 0,075

Peso Seco 𝐰𝐬𝟐 1080,06

Obra : Suelo arena con 20% de arcilla. Muestra : 5

Tamices Retenido Pasado del Total (%)

Parcial(g)

Tanto por ciento

Parcial Total

3/8’’

-

-

- -

No.4 37,59 2,81 2,82 97,2

No.10 222,12 16,66 19,47 80,5

No.20 321,23 23,417 42,9 57,1

No.40 231,24 17,343 60,24 39,8

No.60 98,80 7,410 67,65 32,4

No.100 106,28 7,971 75,62 24,4

No.200 70,69 5,301 80,92 19,1

Fondo 1,04

889,41

Page 93: Facultad de Ingeniería CivilA mis tutores Pedro Morales y Juan Mario Junco por sus constante colaboración en la realización, revisión y culminación de esta investigación A mis

83

Figura 5 grafica de las 5 muestras individuales

Figura 6 promedio de las 5 muestras

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,000,010,101,0010,00100,00

% P

AS

AD

O

TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS (mm)

muestra 1

muestra 2

muestra 3

muestra 4

muestra 5

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,000,010,101,0010,00100,00

% P

AS

AD

O

TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS (mm)

prom…

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84

Anexo # 4

Peso específico de la arena

ISPJAE FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

LABORATORIO DE GEOTECNIA

DETERMINACIÓN DE PESO ESPECÍFICO OBRA: Suelo arena de la molina

Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3

TEMPERATURA°C 28,5 28,5 28,5 28,5 28,5 28,5

FRASCO 1 2 5 16 30 4

(a) PESO DEL SUELO SECADO EN ESTUFA (gr)

42,25 42,01 39,89 36,04 39,3 37,88

(b) PESO DEL FRASCO LLENO DE AGUA

319,74 326,72 320,74 332,88 334,02 320,96

(c) = (a) + (b) 361,99 368,73 360,63 368,92 373,32 358,84

(d) = PESO DEL FRASCO + AGUA + SUELO

346,91 353,66 346,41 355,96 359,25 345,24

(e) VOLUMEN DEL AGUA DESPLAZADA (c) – (d)

15,08 15,07 14,22 12,96 14,07 13,6

γ =(a)/ (e) 2,80 2,79 2,81 2,78 2,79 2,79

PESO ESPECÍFICO PROMEDIO γs

2,79 2,79 2,79

DESCRIPCIÓN: (Gs)

Page 95: Facultad de Ingeniería CivilA mis tutores Pedro Morales y Juan Mario Junco por sus constante colaboración en la realización, revisión y culminación de esta investigación A mis

85

ISPJAE FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

LABORATORIO DE GEOTECNIA

DETERMINACIÓN DE PESO ESPECÍFICO OBRA: Suelo arena de la molina

Muestra 4 Muestra 5

TEMPERATURA°C 28,5 28,5 28,5 28,5

FRASCO 8 12 36 17

(a) PESO DEL SUELO SECADO EN ESTUFA (gr)

38,68 41,29 40,9 40,92

(b) PESO DEL FRASCO LLENO DE AGUA

321,52 329,72 374,81 332,75

(c) = (a) + (b) 360,2 371,01 415,71 373,67

(d) = PESO DEL FRASCO + AGUA + SUELO

346,28 356,19 401,03 358,99

(e) VOLUMEN DEL AGUA DESPLAZADA (c) – (d)

13,92 14,82 14,68 14,68

γ =(a)/ (e) 2,78 2,79 2,79 2,79

PESO ESPECÍFICO PROMEDIO γs

2,79 2,79

DESCRIPCIÓN: (Gs)

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86

ANEXO # 5

PESO ESPECÍFICO DE LA ARCILLA

ISPJAE FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

LABORATORIO DE GEOTECNIA

DETERMINACIÓN DE PESO ESPECÍFICO OBRA: Suelo Formación Vía Blanca

Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3

TEMPERATURA°C 29 29 29 29 29 29

FRASCO 5 16 30 4 8 12

(a) PESO DEL SUELO SECADO EN ESTUFA (gr)

41,16 40,05 39,94 39,23 42,09 42,28

(b) PESO DEL FRASCO LLENO DE AGUA

320,81 332,95 334,01 320,92 321,59 329,68

(c) = (a) + (b) 361,97 373 373,95 360,15 363,68 371,96

(d) = PESO DEL FRASCO + AGUA + SUELO

346,82 358,15 359,22 345,72 348,23 356,39

(e) VOLUMEN DEL AGUA DESPLAZADA (c) – (d)

15,15 14,85 14,73 14,43 15,45 15,57

γ =(a)/ (e) 2,72 2,70 2,71 2,72 2,72 2,72

PESO ESPECÍFICO PROMEDIO γs

2,71 2,71 2,72

DESCRIPCIÓN: (Gs)

Page 97: Facultad de Ingeniería CivilA mis tutores Pedro Morales y Juan Mario Junco por sus constante colaboración en la realización, revisión y culminación de esta investigación A mis

87

ISPJAE FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

LABORATORIO DE GEOTECNIA

DETERMINACIÓN DE PESO ESPECÍFICO OBRA: Suelo Formación Vía Blanca

Muestra 4 Muestra 5

TEMPERATURA°C 29 29 29 29

FRASCO 36 17

(a) PESO DEL SUELO SECADO EN ESTUFA (gr)

47,08 37,95 40,35 40,10

(b) PESO DEL FRASCO LLENO DE AGUA

374,78 332,72 338,32 333,92

(c) = (a) + (b) 421,86 370,67 378,67 374,02

(d) = PESO DEL FRASCO + AGUA + SUELO

404,48 356,76 363,89 359,31

(e) VOLUMEN DEL AGUA DESPLAZADA (c) – (d)

17,38 13,91 14,79 14,71

γ =(a)/ (e) 2,71 2,73 2,73 2,7

PESO ESPECÍFICO PROMEDIO γs

2,72 2,72

DESCRIPCIÓN: (Gs)

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88

ANEXO # 6

PESO ESPECÍFICO DE LA ARENA + 20% DE ARCILLA

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89

ANEXO # 6

PESO ESPECÍFICO DE LA ARENA + 20% DE ARCILLA PESO

ISPJAE FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

LABORATORIO DE GEOTECNIA

DETERMINACIÓN DE PESO ESPECÍFICO OBRA: ARENA + 20% DE ARCILLA

Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3

TEMPERATURA°C 28,5 28,5 28,5 28,5 28,5 28,5

FRASCO 1 2 5 16 30 4

(a) PESO DEL SUELO SECADO EN ESTUFA

(gr) 65,11 62,35 54,16 65,26

54,8 67,05

(b) PESO DEL FRASCO LLENO DE

AGUA 316,72 326,84 320,47 332,94

334,01 320,92

(c) = (a) + (b) 381,83 389,19 374,63 398,2 388,81 387,97

(d) = PESO DEL FRASCO + AGUA +

SUELO 358,71 367,02 355,39 375,11

369,31 364,14

(e) VOLUMEN DEL AGUA DESPLAZADA

(c) – (d) 23,12 22,17 19,24 23,09

19,5 23,83

γ =(a)/ (e) 2,82 2,81 2,81 2,83 2,81 2,81

PESO ESPECÍFICO PROMEDIO γs

2,82 2,82 2,81

DESCRIPCIÓN: (Gs)

Page 100: Facultad de Ingeniería CivilA mis tutores Pedro Morales y Juan Mario Junco por sus constante colaboración en la realización, revisión y culminación de esta investigación A mis

90

ISPJAE FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

LABORATORIO DE GEOTECNIA

DETERMINACIÓN DE PESO ESPECÍFICO OBRA : ARENA + 20 DE ARCILLA

Muestra 4 Muestra 5

TEMPERATURA°C

FRASCO 8 12 36 17

(a) PESO DEL SUELO SECADO EN ESTUFA (gr)

66,11 65,33 64,11 74,94

(b) PESO DEL FRASCO LLENO DE AGUA

321,59 329,68 374,68 332,63

(c) = (a) + (b) 387,7 395,01 438,79 407,57

(d) = PESO DEL FRASCO + AGUA + SUELO

364,16 371,93 415,96 380,97

(e) VOLUMEN DEL AGUA DESPLAZADA (c) – (d)

23,54 23,08 22,83 26,6

γ =(a)/ (e) 2,81 2,83 2,81 2,82

PESO ESPECÍFICO PROMEDIO γs

2,82 2,82

DESCRIPCIÓN: (Gs)

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91

Anexo # 7: Límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad

de la arcilla. Tabla 1. Valores de límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la

muestra 1.

Organismo: ISPJAE Facultad de Ingeniería Civil

Dependencia: Determinación del límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la arcilla

Obra: Arcilla Formación de Capdevila Registro:

Cala: Muestra:1 Profundidad

Operador: Calculista Fecha: Límite líquido Límite plástico

N° de golpes 12 20 24 32 38 Pesafiltro 5 11 21 2 9 10 8

Pesohúmedo + tara (g) 24.25 25.35 24.15 22.27 22.36 18.92 20.05

Peso seco+ tara(g) 20.69 21.74 20.77 19.59 51.64 18 19.05

Tara 14.21 15.01 14.43 14.4 14.05 14.43 14.89

% de humedad 54.94 53.64 53.31 51.64 47.34 25.77 24.03

Resultados Finales

LL:51% LP:25%

IP:26%

Tabla 2. Valores de límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la

muestra 2.

Organismo: ISPJAE Facultad de Ingeniería Civil

Dependencia: Determinación del límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la arcilla

Obra: Arcilla Formación de Capdevila Registro:

Cala: Muestra: 2 Profundidad

Operador: Calculista Fecha: Límite líquido Límite plástico

N° de golpes 15 20 24 32 37 Pesafiltro 8 11 21 26 10 53 33

Pesohúmedo + tara (g) 20.48 18.70 22.93 26.09 23.81 18.7 20.45

Peso seco+ tara(g) 18.17 17.36 20.21 23.46 21.12 17.96 19.33

Tara 13.53 14.66 14.69 18.06 13.81 15.05 15.09

% de humedad 49.78 49.63 49.28 48.70 36.80 25.43 26,42

Resultados Finales

LL:46 % LP:25,92 %

IP:19 %

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92

Tabla 3. Valores de límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la

muestra 3.

Organismo: ISPJAE Facultad de Ingeniería Civil

Dependencia: Determinación del límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la arcilla

Obra: Arcilla Formación de Capdevila Registro:

Cala: Muestra: 3 Profundidad

Operador: Calculista Fecha: Límite líquido Límite plástico

N° de golpes 10 14 20 29 36 Pesafiltro 12 1 42 28 55 38 7

Pesohúmedo + tara (g) 28.49 23.66 23.46 20.66 20.9 18.34 17.96

Peso seco+ tara(g) 23.89 20.7 20.38 18.48 18.63 17.44 17.34

Tara 15.17 15.21 14.37 14.1 14.14 14.08 14.88

% de humedad 52.75 53.92 51.25 49.77 50.56 26.78 25.20

Resultados Finales

LL:51% LP:26 %

IP:25 %

Tabla 4. Valores de límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la

muestra 4.

Organismo: ISPJAE Facultad de Ingeniería Civil

Dependencia: Determinación del límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la arcilla

Obra: Arcilla Formación de Capdevila Registro:

Cala: Muestra: 4 Profundidad

Operador: Calculista Fecha: Límite líquido Límite plástico

N° de golpes 16 21 26 30 34 Pesafiltro 3 5 15 16 13 14 24

Pesohúmedo + tara (g) 22.76 26.97 23.47 23.27 22.25 22.35 23.4

Peso seco+ tara(g) 19.53 22.74 20.15 20.07 19.49 20.54 21.42

Tara 13.54 14.86 13.96 14.02 14.28 14.14 14.69

% de humedad 53.92 53.68 53.63 52.89 52.98 28.28 29,4

Resultados Finales

LL:53 % LP:28,84% IP:22%

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93

Tabla 5. Valores de límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la

muestra 5.

Organismo: ISPJAE Facultad de Ingeniería Civil

Dependencia: Determinación del límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la arcilla

Obra: Arcilla Formación de Capdevila Registro:

Cala: Muestra: 5 Profundidad

Operador: Calculista Fecha: Límite líquido Límite plástico

N° de golpes 12 16 20 26 32 Pesafiltro 3 2 26 35 8 5 16

Pesohúmedo + tara (g) 25.5 25.63 25.6 22.12 24.1 24.83 19.8

Peso seco+ tara(g) 21.26 21.71 21.65 19.27 20.79 23.39 18.36

Tara 13.65 14.43 14.37 13.91 14.5 18.69 13.38

% de humedad 30,6 28,9

Resultados Finales

LL:53% LP:29 % IP:24 %

Tabla 6. Valores de límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la

muestra promedio.

Organismo: ISPJAE Facultad de Ingeniería Civil

Dependencia: Determinación del límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la arcilla

Obra: Arcilla Formación de Capdevila Registro:

Cala: Muestra: Promedio

Profundidad

Operador: Calculista Fecha: Límite líquido Límite plástico

N° de golpes 13 18 23 30 35 Pesafiltro Pesohúmedo + tara (g) 24.3 24.06 23.92 22.88 22.68 Peso seco+ tara(g) 20.71 20.85 20.63 20.17 19.94 Tara 14.02 14.83 14.36 14.9 14.16 % de humedad 53.66 53.32 52.47 51.42 47.40

Resultados Finales

LL:51% LP:28 % IP:23%

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94

Fig.1. Gráfico de límite líquido de las cinco muestra de arcilla.

Fig.2. Gráfico de límite líquido de la muestra promedio de arcilla.

35

37

39

41

43

45

47

49

51

53

55

57

5 50

Hu

med

ad

(%

)

Número de golpes

Muestra 2

Muestra 1

Muestra 3

Muestra 4

Muestra 5

Lineal (Muestra 2)

Lineal (Muestra 1)

Lineal (Muestra 3)

Lineal (Muestra 4)

Lineal (Muestra 5)

47

49

51

53

55

5 50

Hu

med

ad

(%

)

Número de golpes

Promedio de lasmuestras

Lineal (Promedio delas muestras)

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95

Anexo #8: Límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la

arena con un 20% de arcilla.

Tabla 1. Valores de límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la

muestra 1.

Organismo: ISPJAE Facultad de Ingeniería Civil

Dependencia: Determinación del límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la arcilla

Obra: Arena + Arcilla Registro:

Cala: Muestra:1 Profundidad

Operador: Calculista Fecha: Límite líquido Límite plástico

N° de golpes 11 20 24 29 33 Pesafiltro 1 2 3 4 5 6 7

Pesohúmedo + tara (g) 28,24 38,23 37,03 40,06 47,43 35,23 38,4

Peso seco+ tara(g) 26,76 37,05 36,04 38,67 45,06 35,1 38,24

Tara 20,76 32,1 31,76 32,52 34,3 34,18 37,28

% de humedad 24,6 23,8 23,13 22,6 22 14,13 15,46

Resultados Finales

LL:23 LP:15

IP:8

Tabla 2. Valores de límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la

muestra 2.

Organismo: ISPJAE Facultad de Ingeniería Civil

Dependencia: Determinación del límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la arcilla

Obra: Arcilla Formación de Capdevila Registro:

Cala: Muestra:2 Profundidad

Operador: Calculista Fecha: Límite líquido Límite plástico

N° de golpes 22 14 18 30 35 Pesafiltro 8 9 10 11 12 13 14

Pesohúmedo + tara (g) 40,44 39,62 35,96 34,27 34,91 35,62 37,56

Peso seco+ tara(g) 38,99 38 34,43 32,57 33,15 34,59 37,48

Tara 33,15 31,38 28,15 25,56 25,72 27,62 36,91

% de humedad 24,11 24,47 24,36 23,96 23,68 14,13 14,03

Resultados Finales

LL:24 LP:14

IP:10

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96

Tabla 3. Valores de límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la

muestra 3.

Organismo: ISPJAE Facultad de Ingeniería Civil

Dependencia: Determinación del límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la arcilla

Obra: Arcilla Formación de Capdevila Registro:

Cala: Muestra:3 Profundidad

Operador: Calculista Fecha: Límite líquido Límite plástico

N° de golpes Pesafiltro 15 16 17 18 19 20 21

Pesohúmedo + tara (g) 38,17 43,62 37,94 42,27 35,8 38,56 38,77

Peso seco+ tara(g) 36,88 42,58 36,38 40,12 34,71 37,97 37,92

Tara 31,18 37,93 29,34 30,57 29,63 33,86 32,29

% de humedad 22,63 22,36 22,15 22,51 21,45 14,35 15,09

Resultados Finales

LL:23 LP:14

IP:9

Tabla 4. Valores de límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la

muestra 4.

Dependencia: Determinación del límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la arcilla

Obra: Arcilla Formación de Capdevila Registro:

Cala: Muestra:4 Profundidad

Operador: Calculista Fecha: Límite líquido Límite plástico

N° de golpes 13 18 23 30 26 Pesafiltro 1 2 3 4 5 6 7

Pesohúmedo + tara (g) 28,71 40,6 40,16 38,29 40,6 39,31 41,87

Peso seco+ tara(g) 27,21 39,07 38,49 37,11 39,37 38,7 41,64

Tara 21,26 32,9 31,58 32,10 34,23 34,43 40,19

% de humedad 25,2 24,79 24,16 23,55 23,92 14,28 15,86

Resultados Finales

LL:24 LP:15

IP:9

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97

Tabla 5. Valores de límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la

muestra 5.

Organismo: ISPJAE Facultad de Ingeniería Civil

Dependencia: Determinación del límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la arcilla

Obra: Arcilla Formación de Capdevila Registro:

Cala: Muestra:5 Profundidad

Operador: Calculista Fecha: Límite líquido Límite plástico

N° de golpes 15 20 11 27 32 Pesafiltro 8 9 10 11 12 13 14

Pesohúmedo + tara (g) 40,36 36,72 33,85 32,82 33,27 33,84 43

Peso seco+ tara(g) 38,93 35,67 32,73 31,38 31,8 33,15 42,32

Tara 33,15 31,38 28,25 25,33 25,53 28,82 37,65

% de humedad 24,74 24,47 25 23,81 23,44 15,95 14,56

Resultados Finales

LL:24 LP:15

IP:9

Figura limite líquido

0

5

10

15

20

25

30

5 50

Hu

me

dad

(%

)

Número de golpes

Muestra 1

Muestra 2

Muestra 3

Muestra 4

Muestra 5

Lineal (Muestra 1)

Lineal (Muestra 2)

Lineal (Muestra 3)

Lineal (Muestra 4)

Lineal (Muestra 5)

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98

Anexo #8: Límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad

de la arena con un 20% de arcilla

Tabla 1. Valores de límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la

muestra 1

Tabla 2. Valores de límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la

muestra 2

Organismo: ISPJAE Facultad de Ingeniería Civil

Dependencia: Determinación del límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la arcilla

Obra: Arena con 20% de arcilla+Rocamix Registro:

Cala: Muestra: 1 Profundidad

Operador: Calculista Fecha: Límite líquido Límite plástico

N° de golpes 11 15 21 28 36 Pesafiltro 1 2 3 4 5 6 7

Pesohúmedo + tara (g) 21,42 19,77 19,71 18,22 19,13 18,42 19,29

Peso seco+ tara(g) 20,15 18,68 18,52 17,43 18,08 17,8 18,4

Tara 15,24 14,39 13,79 14,12 13,98 14,74 14,26

% de humedad 25,86 25,4 25,15 24,86 24,6 20,26 21,49

Resultados Finales

LL:25 LP:21 IP:4

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99

Tabla 3. Valores de límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la

muestra 3

Organismo: ISPJAE Facultad de Ingeniería Civil

Dependencia: Determinación del límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la arcilla

Obra: Arena+ 20% de arcilla+Rocamix Registro:

Cala: Muestra: 2 Profundidad

Operador: Calculista Fecha: Límite líquido Límite plástico

N° de golpes 13 16 20 29 38 Pesafiltro 8 9 10 11 12 13 14

Pesohúmedo + tara (g) 18,89 17,17 18,92 17,4 18,72 18,23 19,09

Peso seco+ tara(g) 18,01 16,46 17,92 16,83 17,8 17,77 18,59

Tara 14,74 13,71 14,07 14,56 14,15 15,59 16,05

% de humedad 26,3 25,9 25,4 25,11 24,92 21,1 19,68

Resultados Finales

LL:26 LP:20 IP:6

Organismo: ISPJAE Facultad de Ingeniería Civil

Dependencia: Determinación del límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la arcilla

Obra: Arena+ 20 % de arcilla+Rocamix Registro:

Cala: Muestra: 3 Profundidad

Operador: Calculista Fecha: Límite líquido Límite plástico

N° de golpes 14 18 21 27 36 Pesa filtro 15 16 17 18 19 20 21

Peso húmedo + tara (g) 18,72 21,48 20,28 20,25 18,27 22,96 19,9

Peso seco+ tara(g) 17,59 20,37 19,41 19,6 17,55 22,14 19,27

Tara 13,43 16,07 16,08 17,09 14,87 18,17 15,96

% de humedad 26,11 2,81 26,12 25,89 26,86 20,3 19

Resultados Finales

LL: LP:19 IP:

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100

Tabla 4. Valores de límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la

muestra 4

Tabla 5. Valores de límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la

muestra 5

Organismo: ISPJAE Facultad de Ingeniería Civil

Dependencia: Determinación del límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la arcilla

Obra: Arena+ 20 % de arcilla+Rocamix Registro:

Cala: Muestra: 4 Profundidad

Operador: Calculista Fecha: Límite líquido Límite plástico

N° de golpes 12 17 23 30 38 Pesafiltro 22 23 24 25 26 27 28

Pesohúmedo + tara (g) 28,12 37,24 35,81 34,18 35,67 35,88 30,15

Peso seco+ tara(g) 27,58 36,37 34,96 33,66 34,83 35,12 29,4

Tara 25,47 32,91 31,56 31,39 31,43 31,52 25,74

% de humedad 25,59 25,14 25 22,9 24,7 21,1 20,5

Resultados Finales

LL:24 LP:21 IP:6

Organismo: ISPJAE Facultad de Ingeniería Civil

Dependencia: Determinación del límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de la arcilla

Obra: Arena+arcilla+rocamix Registro:

Cala: Muestra: 5 Profundidad

Operador: Calculista Fecha: Límite líquido Límite plástico

N° de golpes 14 18 21 30 38 Pesafiltro 29 30 31 32 33 34 35

Pesohúmedo + tara (g) 19,38 32,91 20,28 23,81 20,94 30,4 30,16

Peso seco+ tara(g) 18,7 32,3 19,46 23,32 20,05 29,6 29,4

Tara 16,08 29,87 16,32 21,27 16,49 25,7 25,53

% de humedad 25,9 25,1 26,11 23,9 25 20,5 19,6

Resultados Finales

LL:25 LP:20 IP:4

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101

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102

Anexo #8: Ensayo Proctor Estándar para la arcilla de formación Capdevila.

Tabla 1. Valores de Peso específico y de humedad de la muestra 1

Organismo: ISPEJAE Facultad de ingeniería civil Laboratorio de mecánica de suelos

Obra: tesis Aiman Ali Mohammed

Ensayo Proctor estándar

Descripción del suelo: Arcilla Capdevila

Muestra: 1

Suelo natural

Paso No 1 2 3 4 5 6

Peso húmedo + Tara (Wht) 5290 5417 5534 5730 5705 5680

Tara (T) 4037 4037 4037 4037 4037 4037

Peso húmedo (Wht-T) 1253 1380 1497 1693 1668 1643

Densidad húmeda (ƴf) ƴf= (Wht-

T)/V 13,08 14,40 15,62 17,67 17,41 17,15

Pesafiltro No 45 42 25 35 17 36 16 20 21 22 19 18

Agua(a) 7,52 8,29 10,72 16,47 17,3 19,8

Peso húmedo + Tara (Wht) 115,08 104,8 97,81 109,22 93,87 99,35 125,12 113,29 91,77 86,93 100,33 104,92

Peso seco + Tara (Whs) 107,56 98,5 89,52 99,34 84,12 88,83 109,96 96,82 73,22 68,3 81,13 85,12

Tara (T) 33,04 35,2 31,45 31,06 33,64 33,56 31,81 31,87 32,59 36,39 33,73 32,48

w 0,10091 0,099 0,142759 0,1447 0,193146 0,19502 0,258395 0,2536 0,30889 0,30179 0,36287 0,3761

% Humedad 10,09 9,92 14,28 14,47 19,31 19,50 25,84 25,36 30,89 30,18 36,29 37,61

promedio %w 10,01 14,37 19,41 25,60 30,53 36,95

ɣd 11,89 12,59 13,08 14,07 13,34 12,52

11

11,5

12

12,5

13

13,5

14

14,5

15

15,5

16

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Den

sid

ad

% Humedad

proctor estandar

muestra 1

curva de cero vacio

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103

Tabla 2. Valores de densidades y humedad de la muestra 2

Organismo: ISPEJAE Facultad de ingeniería civil Laboratorio de mecánica de suelos

Suelo arcilla de formación de Capdevila

Suelo natural

Obra: tesis Aiman Ali Mohammed

Ensayo Proctor estándar

Descripción del suelo: Arcilla Capdevila

Muestra: 2

Suelo natural

Paso No 1 2 3 4 5 6

Peso húmedo + Tara (Wht) 5300 5402 5560 5712 5701 5676

Tara (T) 4037 4037 4037 4037 4037 4037

Peso húmedo (Wht-T) 1263 1365 1523 1675 1664 1639

Densidad húmeda (ƴf) ƴf= (Wht-

T)/V 13,18 14,25 15,89 17,48 17,37 17,10

Pesafiltro No 45 42 25 35 17 36 16 20 21 22 19 18

Agua(a)

6,13

9,35

11

13,35

17,69

19,2

Peso húmedo + Tara (Wht) 100,42 94,27 106,11 102,15 90,51 101,23 97,76 98,24 107,87 103,92 69,7 82,01

Peso seco + Tara (Whs) 94,29 88,25 96,76 93,27 81,43 90,23 84,52 84,89 90,18 88,67 50,36 61,21

Tara (T) 33,04 31,93 31,45 31,06 33,64 33,3 31,81 31,87 32,59 36,39 33,73 32,48

w 0,100082 0,1069 0,143163 0,14274 0,189998 0,19322 0,25119 0,25179 0,30717 0,2917 0,3436 0,3346

% Humedad 10,01 10,69 14,32 14,27 19,00 19,32 25,12 25,18 30,72 29,17 34,36 33,46

promedio %w 10,35 14,30 19,16 25,15 29,94 33,91

ɣd 11,94 12,46 13,34 13,97 13,36 12,77

11

12

13

14

15

16

17

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Den

sid

ad

% deHumedad

proctor estandar

Series1

curva de cero vacio

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104

Tabla 3. Valores de densidades y de humedad de la muestra 3

Organismo: ISPEJAE Facultad de ingeniería civil Laboratorio de mecánica de suelos

Suelo arcilla de formación de Capdevila

Suelo natural

Obra: tesis Aiman Ali Mohammed

ensayo proctor estandar

Descripción del suelo: Arcilla Cadevila

Muestra: 3

Suelo natural

Paso No 1 2 3 4 5 6

Peso húmedo + Tara (Wht) 5290 5393 5543 5687 5650 5610

Tara (T) 4037 4037 4037 4037 4037 4037

Peso húmedo (Wht-T) 1253 1356 1506 1650 1613 1573

Densidad húmeda (ƴf) ƴf= (Wht-

T)/V 13,08 14,15 15,72 17,22 16,83 16,42

Pesafiltro No 45 42 25 35 17 36 16 20 21 22 19 18

Agua(a)

Peso húmedo + Tara (Wht) 109,87 101,3 98,89 104,56 103,65 105,87 115,12 97,32 95,98 95,84 74,68 81,4

Peso seco + Tara (Whs) 102,89 94,92 90,18 95,34 91,87 93,78 98,13 83,87 81,13 81,89 63,62 68,25

Tara (T) 33,04 31,93 31,45 31,06 33,64 33,3 31,81 31,87 32,59 36,39 33,73 32,48

w 0,099928 0,102 0,148306 0,1434 0,2023 0,1999 0,25618 0,25865 0,3059333 0,30659 0,370023 0,36763

% Humedad 9,99 10,16 14,83 14,34 20,23 19,99 25,62 25,87 30,59 30,66 37,00 36,76

promedio %w 10,08 14,59 20,11 25,74 30,63 36,88

ɣd 11,88 12,35 13,09 13,69 12,89 11,99

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105

Tabla 4. Valores de densidades y de humedad de la muestra 4

Organismo: ISPEJAE Facultad de ingeniería civil Laboratorio de mecánica de suelos

Suelo arcilla de formación de Capdevila

11

11,5

12

12,5

13

13,5

14

14,5

15

15,5

16

0 5 10 15 20 25 30 35 40

proctor estandar

muestra 4

cero vacio

Suelo natural

Obra: tesis Aiman Ali Mohammed

ensayo proctor estándar

Descripción del suelo: Arcilla Capdevila

Muestra: 4

Suelo natural

4 5 6

Peso húmedo + Tara (Wht) 5310 5383 5516 5677 5637 5602

Tara (T) 4037 4037 4037 4037 4037 4037

Peso húmedo (Wht-T) 1273 1346 1479 1640 1600 1565

Densidad húmeda (ƴf) ƴf= (Wht-

T)/V 13,29 14,05 15,44 17,12 16,70 16,33

Pesafiltro No 45 42 25 35 17 36 16 20 21 22 19 18

Agua(a)

6,55

8,44

13,99

16,2

20,1 22,1

Peso húmedo + Tara (Wht) 87,15 103,87 110,31 96,76 91,56 90,64 101,11 87,13 102,33 98,12 112,13 70,79

Peso seco + Tara (Whs) 82,12 97,32 100,32 88,32 77,66 81,12 87,12 75,95 86,13 83,64 90,42 60,49

Tara (T) 33,04 31,93 31,45 31,06 33,64 33,3 31,81 31,87 32,59 36,39 33,73 32,48

w 0,102486 0,100168 0,145056 0,1474 0,202181 0,19908 0,25294 0,25363 0,302578 0,30646 0,36532 0,36773

% Humedad 10,25 10,02 14,51 14,74 20,22 19,91 25,29 25,36 30,26 30,65 36,53 36,77

promedio %w 10,13 14,62 20,06 25,33 30,45 36,65

ɣd 12,06 12,26 12,86 13,66 12,80 11,95

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106

Tabla 5. Valores de densidades y de humedad de la muestra 5

Organismo: ISPEJAE Facultad de ingeniería civil Laboratorio de mecánica de suelos

Suelo arcilla de formación de Capdevila

11

11,5

12

12,5

13

13,5

14

14,5

15

15,5

16

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Den

sid

ad

Humedad

proctor estandar

muestra 5

cero vacio

Suelo natural

Obra: tesis Aiman Ali Mohammed

Ensayo Proctor estándar

Descripción del suelo: Arcilla Capdevila

Muestra: 5

Suelo natural

Paso No 1 2 3 4 5 6

Peso húmedo + Tara (Wht) 5312 5389 5569 5702 5665 5619

Tara (T) 4037 4037 4037 4037 4037 4037

Peso húmedo (Wht-T) 1275 1352 1532 1665 1628 1582

Densidad húmeda (ƴf) ƴf= (Wht-

T)/V 13,31 14,11 15,99 17,38 16,99 16,51

Pesafiltro No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Agua(a)

6,87

8,47

12,37

16,41

18,16

19,35

Peso húmedo + Tara (Wht) 100,76 98,34 87,13 97,22 102,23 98,87 98,78 107,76 98,59 89,62 108,72 93,37

Peso seco + Tara (Whs) 93,89 92,12 79,45 88,75 89,86 86,81 83,11 91,35 80,43 76,35 89,37 77,53

Tara (T) 25,4 32,58 25,46 29,49 25,67 25,42 21,07 26,35 22,54 33,56 32,81 31,29

w 0,10031 0,1044676 0,14225 0,14293 0,192709 0,196449 0,2526 0,2525 0,3137 0,3101 0,3421 0,343

% Humedad 10,03 10,45 14,22 14,29 19,27 19,64 25,26 25,25 31,37 31,01 34,21 34,26

promedio %w 10,24 14,26 19,46 25,25 31,19 34,23

ɣd 12,07 12,35 13,38 13,87 12,95 12,30

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107

11

11,5

12

12,5

13

13,5

14

14,5

15

15,5

16

0 5 10 15 20 25 30 35 40

DEN

SID

AD

HUMEDAD

proctor estandar

muestra 1 muestra 2 muestra 3 muestra 4 muestra 5 cero vacio

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108

Anexo # 11 Ensayo Proctor modificado para la arcilla.

Tabla 1. Valores de densidades y de humedad de la muestra 1

Organismo: ISPEJAE Facultad de ingeniería civil Laboratorio de mecánica de suelos

Suelo arcilla de formación de Capdevila

Suelo natural

Obra: tesis Aiman Ali Mohammed

ensayo proctor

MODIFICADO

Descripción del suelo: Arcilla Cadevila

Muestra: 1

Suelo natural

Paso No 1 2 3 4 5

Peso húmedo + Tara (Wht) 5639 5688 5845 5871 5822

Tara (T) 4037 4037 4037 4037 4037

Peso húmedo (Wht-T) 1602 1651 1808 1834 1785

Densidad húmeda (ƴf) ƴf= (Wht-

T)/V 16,72 17,23 18,87 19,14 18,63

Pesafiltro No 10 12 45 42 25 35 17 36 16 20

Agua(a)

4,6

6,38

11,59

16,77

21,67

Peso húmedo + Tara (Wht) 62,81 44,86 67,78 53,14 83,84 62,59 90,12 62,93 97,3 56,94

Peso seco + Tara (Whs) 58,21 42,32 61,4 50,67 72,25 57,58 73,,35 57,32 75,63 51,29

Tara (T) 33,59 21,87 33,04 31,93 31,45 31,06 33,64 33,3 31,81 31,87

w 0,10561 0,1242 18,74 35,8 26,52 24,51 24,02 22,82 19,42

%w 10,56 12,42 13,33 13,18 18,41 18,89 23,95 23,36 29,01 29,09

promedio %w 11,49 13,25 18,65 23,65 29,05

ɣd 15,00 15,21 15,90 15,48 14,43

13

13,5

14

14,5

15

15,5

16

16,5

17

17,5

18

0 5 10 15 20 25 30 35

Den

sid

ad

% de humedad

proctor modificado

Series1

curva de cero vacio

Page 119: Facultad de Ingeniería CivilA mis tutores Pedro Morales y Juan Mario Junco por sus constante colaboración en la realización, revisión y culminación de esta investigación A mis

109

Tabla 2. Valores de densidades y de humedad de la muestra 2

Organismo: ISPEJAE Facultad de ingeniería civil Laboratorio de mecánica de suelos

Suelo arcilla de formación de Capdevila

Suelo natural

Obra: tesis Aiman Ali Mohammed

PROCTOR MODIFICADO

Descripción del suelo: Arcilla Capdevila

Muestra: 2

Suelo natural

Paso No 1 2 3 4 5

Peso húmedo + Tara (Wht) 5649 5700 5847 5882 5856

Tara (T) 4037 4037 4037 4037 4037

Peso húmedo (Wht-T) 1612 1663 1810 1845 1819

Densidad húmeda (ƴf) ƴf= (Wht-

T)/V 16,82 17,36 18,89 19,25 18,98

Pesafiltro No 11 22 1 2 3 4 5 6 7 8

Agua(a)

Peso húmedo + Tara (Wht) 60,73 44,86 47,24 62,1 50,39 57,38 46,02 49,25 53,82 58,52

Peso seco + Tara (Whs) 58,21 42,32 44,79 58,52 46,61 53,15 42,21 44,78 46,62 51,63

Tara (T) 33,59 21,87 25,4 32,58 25,46 29,49 25,67 25,42 21,07 26,35

w 0,102356 0,124205 0,126354 0,13801 0,178723 0,17878 0,230351 0,230888 0,2818 0,27255

% Humedad 10,24 12,42 12,64 13,80 17,87 17,88 23,04 23,09 28,18 27,25

promedio %w 11,33 13,22 17,88 23,06 27,72

ɣd 15,11 15,33 16,02 15,65 14,86

14

14,5

15

15,5

16

16,5

17

17,5

18

0 5 10 15 20 25 30

DEN

SID

AD

% DE HUMEDAD

PROCTOR MODIFICADO

MUESTRA 2

CURVA DE CERO VACIO

Page 120: Facultad de Ingeniería CivilA mis tutores Pedro Morales y Juan Mario Junco por sus constante colaboración en la realización, revisión y culminación de esta investigación A mis

110

Tabla 3. Valores de densidades y de humedad de la muestra 3

Organismo: ISPEJAE Facultad de ingeniería civil Laboratorio de mecánica de suelos

Suelo arcilla de formación de Capdevila

Suelo natural

Obra: tesis Aiman Ali Mohammed

PROCTOR MODIFICADO

Descripción del suelo: Arcilla Capdevila

Muestra: 3

Suelo natural

Paso No 1 2 3 4 5

Peso húmedo + Tara (Wht) 5643 5684 5825 5904 5875

Tara (T) 4037 4037 4037 4037 4037

Peso húmedo (Wht-T) 1606 1647 1788 1867 1838

Densidad húmeda (ƴf) ƴf= (Wht-

T)/V 16,76 17,19 18,66 19,48 19,18

Pesafiltro No 45 42 25 35 17 36 16 20

Agua(a)

Peso húmedo + Tara (Wht) 60,54 43,86 55,94 52,2 58,72 58,53 59,66 62,63 60,88 63,27

Peso seco + Tara (Whs) 58,21 41,32 53,26 49,86 54,52 54,3 54,9 57,15 54,69 56,57

Tara (T) 33,59 21,87 33,04 31,93 31,45 31,06 33,64 33,3 31,81 31,87

w 0,0946385 0,13059 0,132542 0,130508 0,18205 0,182 0,2239 0,22977 0,27054 0,271255

% Humedad 9,46 13,06 13,25 13,05 18,21 18,20 22,39 22,98 27,05 27,13

promedio %w 11,26 13,15 18,20 22,68 27,09

ɣd 15,06 15,19 15,79 15,88 15,09

14,5

15

15,5

16

16,5

17

17,5

0 5 10 15 20 25 30

DEN

SID

AD

% DE HUMEDAD

MUESTRA 3

CURVA DE CERO VACIO

Page 121: Facultad de Ingeniería CivilA mis tutores Pedro Morales y Juan Mario Junco por sus constante colaboración en la realización, revisión y culminación de esta investigación A mis

111

Tabla 4. Valores de densidades y humedad de la muestra 4

Organismo ISPEJAE Facultad de ingeniería civil laboratorio de mecánica de suelos

Suelo arcilla de formación de Capdevila

Suelo natural

Obra: tesis Aiman Ali Mohammed

PROCTOR MODIFICADO

Descripción del suelo: Arcilla Cadevila

Muestra: 4

Suelo natural

Paso No 1 2 3 4 5

Peso húmedo + Tara (Wht) 5644 5721 5836 5891 5876

Tara (T) 4037 4037 4037 4037 4037

Peso húmedo (Wht-T) 1607 1684 1799 1854 1839

Densidad húmeda (ƴf) ƴf= (Wht-

T)/V 16,77 17,57 18,77 19,35 19,19

Pesafiltro No 45 42 25 35 17 36 16 20

Agua(a)

Peso húmedo + Tara (Wht) 60,81 45,36 57,27 62,85 53,28 53,95 74,67 53,78 62,41 81,6

Peso seco + Tara (Whs) 58,21 42,95 54,49 59,28 50,01 50,54 67,15 50,22 55,89 71,08

Tara (T) 33,59 20,07 33,04 31,93 31,45 31,06 33,64 33,3 31,62 31,81

w 0,1056052 0,105332 0,129604 0,13053 0,176185 0,17505 0,224411 0,2104 0,2686 0,2679

% Humedad 10,56 10,53 12,96 13,05 17,62 17,51 22,44 21,04 26,86 26,79

promedio %w 10,55 13,01 17,56 21,74 26,83

ɣd 15,17 15,55 15,97 15,89 15,13

14,5

15

15,5

16

16,5

17

17,5

18

0 5 10 15 20 25 30

DEN

SID

AD

% DE HUMEDAD

PROCTOR MODIFICADO

muestra 4

curva de cero vacio

Page 122: Facultad de Ingeniería CivilA mis tutores Pedro Morales y Juan Mario Junco por sus constante colaboración en la realización, revisión y culminación de esta investigación A mis

112

Tabla 5 valores de densidades y humedades de la muestra 5

Organismo.ISPEJAE Facultad de ingeniería civil laboratorio de mecánica de suelos

Suelo arcilla de formación Capdevila

Obra: tesis Aiman Ali Mohammed

PROCTOR MODIFICADO

Descripción del suelo: Arcilla

Capdevila

Muestra: 5

Suelo natural

Paso No 1 2 3 4 5

Peso húmedo + Tara (Wht) 5604 5660 5842 5863 5835

Tara (T) 4037 4037 4037 4037 4037

Peso húmedo (Wht-T) 1567 1623 1805 1826 1798

Densidad húmeda (ƴf) ƴf= (Wht-T)/V 16,35 16,94 18,84 19,06 18,76

Pesafiltro No 1 2 3 4 5 6 7 8

Agua(a)

Peso húmedo + Tara (Wht) 63,54 43,9 48,95 59,05 47,42 53,12 59,32 47,04 51,7 47,4

Peso seco + Tara (Whs) 60,25 41,52 46,22 56,02 43,07 49,48 53,09 43,07 44,93 42,9

Tara (T) 33,59 21,87 25,4 32,58 22,33 28,23 25,67 25,42 21,07 26,35

w 0,12340585 0,12111959 0,13112392 0,12926621 0,20973963 0,17129412 0,22720642 0,22492918 0,28373847 0,27190332

% Humedad 12,34 12,11 13,11 12,93 20,97 17,13 22,72 22,49 28,37 27,19

promedio %w 12,23 13,02 19,05 22,61 27,78

ɣd 14,57 14,99 15,82 15,54 14,68

14

14,5

15

15,5

16

16,5

17

17,5

0 5 10 15 20 25 30

Título del gráfico

muestra 5 cero vacio

Page 123: Facultad de Ingeniería CivilA mis tutores Pedro Morales y Juan Mario Junco por sus constante colaboración en la realización, revisión y culminación de esta investigación A mis

113

Anexo # 12 compactación con el Proctor estándar para la arena con un 20% de arcilla.

Tabla 1 valores de densidades y humedades de la muestra 1

Organismo: ISPEJAE Facultad de ingeniería civil Laboratorio de mecánica de suelos

Suelo: arena + % de arcilla

17,5

18

18,5

19

19,5

20

20,5

21

21,5

0 2 4 6 8 10 12 14 16

DEN

SID

AD

% DE HUMEDAD

proctor estandar

muestra 1 curva de cero vacio

arena +arcilla

Ensayo: Compactación Proctor ESTANDAR

Obra: tesis Aiman Ali Mohammed

muestra 1

suelo arena con un 20% de arcilla

Paso No 1 2 3 4 5

Peso húmedo + Tara (Wht) 5852 5935 6180 6189 6165

Tara (T) 4037 4037 4037 4037 4038

Peso húmedo (Wht-T) 1815 1898 2143 2152 2127

Densidad húmeda (ƴf) ƴf= (Wht-T)/V 18,94 19,81 22,36 22,46 22,20

Pesafiltro No 26 9 17 22 25 10 51 115 77 70

Agua(a) 3,86 4,39 4,98 6,02 5,81 7,02 7,65 9,35 10,2 10,12

Peso húmedo + Tara (Wht) 119,11 132,56 112,17 129,36 109,96 125,75 91,59 117,81 83,69 94,52

Peso seco + Tara (Whs) 115,25 128,17 107,19 123,34 102,31 116,4 84,61 108,16 72,47 84,4

Tara (T) 29,83 28,15 32,44 29,63 29,33 28,81 29,32 31,03 25,43 26,1

w 0,0451885 0,0438912 0,0666221 0,0642407 0,1048232 0,1067473 0,1262434 0,12511344 0,133709 0,1365796

% Humedad seca(ω) (a/b*100) 4,52 4,39 6,66 6,42 10,48 10,67 12,62 12,51 13,37 13,66

promedio de w 4,45 6,54 10,58 12,57 13,51442944

densidad seca 18,13396484 18,59139022 20,22518559 19,95120224 19,55498887

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114

Page 125: Facultad de Ingeniería CivilA mis tutores Pedro Morales y Juan Mario Junco por sus constante colaboración en la realización, revisión y culminación de esta investigación A mis

115

Tabla 2valores de densidades y humedades de la muestra 2

Organismo: ISPEJAE Facultad de ingeniería civil Laboratorio de mecánica de suelos

Suelo: arena + 20% de arcilla

Obra: tesis Aiman Ali Mohammed

PROCTOR MODIFICADO

Descripción del suelo: Arena + arcilla

Muestra:3

Paso No 1 2 3 4 5

Peso húmedo + Tara (Wht) 5845 5910 6170 6194 6152

Tara (T) 4037 4037 4037 4037 4038

Peso húmedo (Wht-T) 1808 1873 2133 2157 2114

Densidad húmeda (ƴf) ƴf= (Wht-T)/V 18,87 19,55 22,26 22,51 22,06

Pesafiltro No 42 25 3 2 104 34 70 77 32 15

Agua(a) 4,41 3,19 4,27 4,82 6,91 7,02 9,98 10,14 10,56 10,45

Peso húmedo + Tara (Wht) 135,39 107,84 108,47 120,28 106,52 117,47 91,19 89,11 101,89 93,12

Peso seco + Tara (Whs) 130,98 104,65 104,2 115,46 99,61 110,45 81,21 78,97 91,37 82,62

Tara (T) 33,2 29,34 34,3 37,39 33,18 32,42 26,1 25,43 25,43 26,1

w 0,0451012 0,0423583 0,0610873 0,0617395 0,1040193 0,104115 0,126937 0,1267884 0,138832 0,1365796

% Humedad seca(ω) (a/b*100) 4,51 4,24 6,11 6,17 10,40 10,41 12,69 12,68 13,88 13,66

promedio de w 4,37 6,14 10,41 12,69 13,77057698

densidad seca 18,07804726 18,41596067 20,16213286 19,97654197 19,39171306

17,5

18

18,5

19

19,5

20

20,5

21

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Den

sid

ad

% de humedad

proctor estandar

muiestra 3

curva dfe cero vacio

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116

Tabla 4. Valores de densidad y humedad de la muestra 4

Organismo: ISPEJAE Facultad de ingeniería civil Laboratorio de mecánica de suelos

Suelo: arena + 20% arcilla

Obra: tesis Aiman Ali Mohammed

PROCTOR MODIFICADO

Descripción del suelo: Arena + arcilla

Muestra: 4

Paso No 1 2 3 4 5

Peso húmedo + Tara (Wht) 5850 5910 6153 6190 6155

Tara (T) 4037 4037 4037 4037 4037

Peso húmedo (Wht-T) 1813 1873 2116 2153 2118

Densidad húmeda (ƴf) ƴf= (Wht-T)/V 18,92 19,55 22,08 22,47 22,10

Pesafiltro No 10 26 17 5 50 51 36 9 12 16

Agua(a) 3,44 3,9 5,16 5,2 7,23 6,8 9,51 9,38 10,49 10,4

Peso húmedo + Tara (Wht) 114,1 126,8 117,08 122,68 117 104,25 137,86 117,44 104,61 105,52

Peso seco + Tara (Whs) 110,66 122,9 111,92 117,48 109,77 97,45 128,35 108,05 94,12 95,12

Tara (T) 28,82 29,83 32,44 31,19 37,24 29,26 37,93 28,11 32,12 33,54

w 0,0420332 0,041904 0,064922 0,0602619 0,0996829 0,099721 0,1175352 0,117463 0,1369355 0,1364079

% Humedad seca(ω) (a/b*100) 4,20 4,19 6,49 6,03 9,97 9,97 11,75 11,75 13,69 13,64

promedio de w 4,20 6,26 9,97 11,75 13,67

densidad seca 18,15868231 18,39553443 20,08083426 20,10656941 19,45

17,5

18

18,5

19

19,5

20

20,5

21

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Den

sid

ad

% de humedad

proctor estandar

muestra 4

curva de cero vacio

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117

Tabla 5. Valores de densidad y humedad de la muestra 5

Organismo: ISPEJAE Facultad de ingeniería civil Laboratorio de mecánica de suelos

Suelo: Arena + 20% de Arcilla

Obra: tesis Aiman Ali Mohammed

PROCTOR ESTANDAR

Descripción del suelo: Arena + arcilla

Muestra: 5

Paso No 1 2 3 4 5

Peso húmedo + Tara (Wht) 5852 5935 6180 6189 6165

Tara (T) 4037 4037 4037 4037 4038

Peso húmedo (Wht-T) 1815 1898 2143 2152 2127

Densidad húmeda (ƴf) ƴf= (Wht-

T)/V 18,94 19,81 22,36 22,46 22,20

Pesafiltro No 26 9 17 22 25 10 51 115 77 70

Agua(a) 3,86 3,39 4,98 5,02 7,65 7,55 9,67 9,64 10,5 10,31

Peso húmedo + Tara (Wht) 119,11 131,56 112,17 128,36 109,96 123,95 94,29 117,81 95,69 103,52

Peso seco + Tara (Whs) 115,25 128,17 107,19 123,34 102,31 116,4 84,61 108,16 85,19 93,21

Tara (T) 29,83 28,15 32,44 29,63 29,33 28,81 29,32 31,03 25,43 26,1

w

0,045188

5

0,04389

1 0,066622

0,06424

1

0,10482

3

0,106747

3

0,12624

3

0,125113

4 0,133709

0,136579

6

% Humedad seca(ω) (a/b*100) 4,52 4,39 6,66 6,42 10,48 10,67 12,62 12,51 13,37 13,66

promedio de w 4,45 6,54 10,58 12,57 13,51442944

densidad seca 18,13396484 18,59139022 20,22518559 19,95120224 19,55498887

17,5

18

18,5

19

19,5

20

20,5

21

21,5

0 2 4 6 8 10 12 14 16

DEN

SID

AD

% DE HUMEDAD

PROCTOR ESTANDAR

muestra 5

curva de cero vacio

Page 128: Facultad de Ingeniería CivilA mis tutores Pedro Morales y Juan Mario Junco por sus constante colaboración en la realización, revisión y culminación de esta investigación A mis

118

Figura promedio de las 5 muestras del proctor estandar

17,5

18

18,5

19

19,5

20

20,5

21

21,5

0 2 4 6 8 10 12 14 16

DEN

SID

AD

% DE HUMEDAD

PROCTOR ESTANDAR

MUESTRA 1

MUESTRA 2

MUESTRA 3

MUESTRA 4

MUESTRA 5

curva de cero vacio

Page 129: Facultad de Ingeniería CivilA mis tutores Pedro Morales y Juan Mario Junco por sus constante colaboración en la realización, revisión y culminación de esta investigación A mis

119

ANEXO # 11.PROCTOR MODIFICADO DE LA ARENA CON UN 20% DE ARCILLA

Tabla 1. Valores de densidad y humedad de la muestra 1

Organismo: ISPEJAE Facultad de ingeniería civil Laboratorio de mecánica de suelos

Suelo arena +20% de arcilla

Obra: tesis Aiman Ali Mohammed

PROCTOR MODIFICADO

Descripción del suelo: Arena + 20%

de arcilla

Muestra: 1

Paso No 1 2 3 4 5

Peso húmedo + Tara (Wht) 6060 6150 6210 6305 6262

Tara (T) 4037 4037 4037 4037 4037

Peso húmedo (Wht-T) 2023 2113 2173 2268 2225

Densidad húmeda (ƴf) ƴf= (Wht-T)/V 21,11 22,05 22,68 23,67 23,22

Pesafiltro No 188 24 26 30 50 4 3 17 42 21

Agua(a) 2,49 4,56 5,02 3,59 6,43 5,86 4,44 4,25 8,48 8,04

Peso húmedo + Tara (Wht) 100,67 168,09 128,21 96,15 148,97 137,32 91,08 89,8 124 117,28

Peso seco + Tara (Whs) 98,18 163,53 123,19 92,56 142,54 131,46 86,64 85,55 115,52 109,24

Tara (T) 26,13 28,63 29,8 25,75 37,26 33,7 31,03 32,45 33,19 32,6

w 0,034559 0,0338028 0,0537531 0,053734 0,0610752 0,0599427 0,0798418 0,080038 0,103 0,104906

% Humedad seca(ω) (a/b*100) 3,46 3,38 5,38 5,37 6,11 5,99 7,98 8,00 10,30 10,49

promedio de w 3,42 5,37 6,05 7,99 10,40

densidad seca 20,41458004 20,92693517 21,3838812 21,91718095 21,03393611

19,5

20

20,5

21

21,5

22

22,5

23

0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00

DEN

SID

AD

% DE HUMEDAD

PROCTOR MODIFICADO

MUESTRA 1

curva de cero vacio

Page 130: Facultad de Ingeniería CivilA mis tutores Pedro Morales y Juan Mario Junco por sus constante colaboración en la realización, revisión y culminación de esta investigación A mis

120

Tabla 2 valores de densidad y humedad de la muestra 2

Organismo: ISPEJAE Facultad de ingeniería civil Laboratorio de mecánica de suelos

Suelo Arena +20% de Arcilla

19,5

20

20,5

21

21,5

22

22,5

23

0 2 4 6 8 10 12

DEN

SID

AD

% DE HUMEDAD

PROCTOR MODIFICADO

MUESTRA 2

cero vacio

Obra: tesis Aiman Ali Mohammed

PROCTOR MODIFICADO

Descripción del suelo: Arena + arcilla

Muestra: 2

Paso No 1 2 3 4 5

Peso húmedo + Tara (Wht) 6060 6150 6212 6310 6270

Tara (T) 4037 4037 4037 4037 4037

Peso húmedo (Wht-T) 2023 2113 2175 2273 2233

Densidad húmeda (ƴf) ƴf= (Wht-T)/V 21,11 22,05 22,70 23,72 23,30

Pesafiltro No 15 1 50 3 17 42 22 5 25 36

Agua(a) 4 1,11 4,69 4,99 4,75 4,25 5,42 5,43 7,22 7,07

Peso húmedo + Tara (Wht) 146,63 47,63 129,87 128,86 114,84 109,21 102,15 106,57 106,22 112,23

Peso seco + Tara (Whs) 142,63 46,52 125,18 123,87 110,09 104,96 96,73 101,14 99 105,16

Tara (T) 29,32 14,12 37,25 31,06 32,44 33,2 29,63 31,19 29,34 37,98

w 0,035301 0,034259 0,0533379 0,053766 0,0611719 0,059225 0,080775 0,077627 0,10365 0,1052397

% Humedad seca(ω) (a/b*100) 3,53 3,43 5,33 5,38 6,12 5,92 8,08 7,76 10,36 10,52

promedio de w 3,48 5,36 6,02 7,92 10,44

densidad seca 20,40275784 20,93074801 21,40982931 21,98053621 21,10020051

Page 131: Facultad de Ingeniería CivilA mis tutores Pedro Morales y Juan Mario Junco por sus constante colaboración en la realización, revisión y culminación de esta investigación A mis

121

Tabla 3 valores de densidad y humedad de la muestra 3

Organismo: ISPEJAE Facultad de ingeniería civil Laboratorio de mecánica de suelos

Suelo Arena + 20% de Arcilla

Obra: tesis Aiman Ali Mohammed

PROCTOR MODIFICADO

Descripción del suelo: Aerna + arcilla

Muestra: 3

Paso No 1 2 3 4 5

Peso húmedo + Tara (Wht) 6065 6150 6300 6292 6220

Tara (T) 4037 4037 4037 4037 4037

Peso húmedo (Wht-T) 2028 2113 2263 2255 2183

Densidad húmeda (ƴf) ƴf= (Wht-T)/V 21,16 22,05 23,62 23,53 22,78

Pesafiltro No 21 4 30 24 19 26 18 188 77 70

Agua(a) 2,73 2,8 3,24 4,29 5,07 4,95 6,44 6,23 9,82 9,56

Peso húmedo + Tara (Wht) 116,83 116,52 87,32 111,61 100,72 103,56 101,61 97,82 102,31 105,24

Peso seco + Tara (Whs) 114,1 113,72 84,08 107,32 95,65 98,61 95,17 91,59 92,49 95,68

Tara (T) 32,59 33,71 25,75 28,64 26,17 29,85 25,42 26,15 25,42 26,1

w 0,0334928 0,0349956 0,055546 0,054525 0,0729706 0,07199 0,097049 0,0951845 0,11861 0,11802807

% Humedad seca(ω) (a/b*100) 3,35 3,50 5,55 5,45 7,30 7,20 9,70 9,52 11,86 11,80

promedio de w 3,42 5,50 7,25 9,61 11,83

densidad seca 20,46378669 20,90131651 22,02097134 21,46994077 20,37182493

19,5

20

20,5

21

21,5

22

22,5

23

0 2 4 6 8 10 12 14

DEN

SID

AD

% DE HUMEDAD

PROCTOR MODIFICADO

MUESTRA 3

CERO VACIO

Page 132: Facultad de Ingeniería CivilA mis tutores Pedro Morales y Juan Mario Junco por sus constante colaboración en la realización, revisión y culminación de esta investigación A mis

122

Tabla 4 valores de densidad y humedad de la muestra 4

Organismo: ISPEJAE Facultad de ingeniería civil Laboratorio de mecánica de suelos

Suelo Arena + 20% de Arcilla

Obra: tesis Aiman Ali Mohammed

PROCTOR MODIFICADO

Descripción del suelo: Arena + 20% de Arcilla

Muestra: 4

Paso No 1 2 3 4 5

Peso húmedo + Tara (Wht) 6028 6150 6255 6310 6235

Tara (T) 4037 4037 4037 4037 4037

Peso húmedo (Wht-T) 1991 2113 2218 2273 2198

Densidad húmeda (ƴf) ƴf= (Wht-

T)/V 20,78 22,05 23,15 23,72 22,94

Pesafiltro No 41 5 45 25 3 34 2 9 38 104

Agua(a) 2,21 2,21 3,9 3,94 4,85 4,94 5,49 5,99 9,23 9,74

Peso húmedo + Tara (Wht) 101,59 94,75 113,56 112,06 107 118,74 92,59 105,69 123,36 110,76

Peso seco + Tara (Whs) 99,38 92,54 109,66 108,12 102,15 113,1 88,1 99,7 114,13 103,02

Tara (T) 30,77 25,67 34,12 31,41 34,3 32,41 37,4 32,94 31,75 33,18

w 0,032211 0,033049 0,051628 0,05136 0,071481 0,069897 0,08856 0,08972 0,112042 0,110825

% Humedad seca(ω) (a/b*100) 3,22 3,30 5,16 5,14 7,15 6,99 8,86 8,97 11,20 11,08

promedio de w 3,26 5,15 7,07 8,91 11,14

densidad seca 20,12183686 20,97168498 21,61918334 21,77990471 20,6388482

19,5

20

20,5

21

21,5

22

22,5

23

0 2 4 6 8 10 12

DEN

SID

AD

% DE HUMEDAD

PROCTOR MODIFICADO

MUESTRA 4

curva de cero vacio

Page 133: Facultad de Ingeniería CivilA mis tutores Pedro Morales y Juan Mario Junco por sus constante colaboración en la realización, revisión y culminación de esta investigación A mis

123

Tabla 5 valores de densidad y humedad de la muestra 5

Organismo: ISPEJAE Facultad de ingeniería civil Laboratorio de mecánica de suelos

Suelo Arena +20% de Arcilla

Obra: tesis Aiman Ali Mohammed

PROCTOR MODIFICADO

Descripción del suelo: Arena con 20 % de arcilla

Muestra: 5

Paso No 1 2 3 4 5

Peso húmedo + Tara (Wht) 6040 6120 6250 6293 6230

Tara (T) 4037 4037 4037 4037 4037

Peso húmedo (Wht-T) 2003 2083 2213 2256 2193

Densidad húmeda (ƴf) ƴf= (Wht-T)/V 20,90 21,74 23,10 23,54 22,89

Pesa filtro No 4 20 30 19 18 21 24 188 23 11

Agua(a)

Peso húmedo + Tara (Wht) 120,29 128,75 76,67 120,66 62,72 102,07 114,26 76,97 123,36 110,76

Peso seco + Tara (Whs) 117,48 125,67 73,92 115,79 60,27 97,47 107,18 72,66 114,13 103,02

Tara (T) 33,71 36,81 25,75 26,16 25,41 32,61 28,62 26,13 31,75 33,18

w 0,033544 0,034661 0,057089 0,054334 0,070281 0,070922 0,090122 0,092628 0,11204 0,1108247

% Humedad seca(ω) (a/b*100) 3,35 3,47 5,71 5,43 7,03 7,09 9,01 9,26 11,20 11,08

promedio de w 3,41 5,57 7,06 9,14 11,14

densidad seca 20,21428625 20,59135726 21,5722129 21,57278058 20,59189904

20,0

20,5

21,0

21,5

22,0

22,5

23,0

23,5

0 2 4 6 8 10 12

DEN

SID

AD

% DE HUMEDAD

PROCTOR MODIFICADO

MUESTRA 5

CERO VACIO

Page 134: Facultad de Ingeniería CivilA mis tutores Pedro Morales y Juan Mario Junco por sus constante colaboración en la realización, revisión y culminación de esta investigación A mis

124

Anexo # 12.Proctor Modificado arena + arcilla + Rocamix

Tabla 1 valores de densidad y humedad de la muestra 1

Organismo ISPEJAE Facultad de ingeniería civil Laboratorio de mecánica de suelos

Suelo Arena + Arcilla + Rocamix

20

20,5

21

21,5

22

22,5

23

0 2 4 6 8 10 12

DEN

SID

AD

% DE HUMEDAD

PROCTOR MODIFICADO

muestra 1

curva de cero vacio

Obra: tesis Aiman Ali Mohammed

PROCTOR MODIFICADO

Descripción del suelo: Arena con

20% de arcilla + Rocamix

Muestra:

1

Paso No 1 2 3 4 5

Peso húmedo + Tara (Wht) 6085 6173 6298 6310 6268

Tara (T) 4037 4037 4037 4037 4037

Peso húmedo (Wht-T) 2048 2136 2244 2273 2231

Densidad húmeda (ƴf) ƴf= (Wht-T)/V 21,37 22,29 23,42 23,72 23,28

Pesafiltro No 51 26 41 24 20 17 115 50 9 2

Agua(a) 2,78 3,91 4,99 4,26 6,1 4,24 5,71 6,25 6,85 7,05

Peso húmedo + Tara (Wht) 88,28 113,46 111,62 101,31 119,59 90,33 96,88 107,52 97,07 106,91

Peso seco + Tara (Whs) 85,5 109,55 106,63 97,05 113,49 86,09 91,17 101,27 90,22 99,86

Tara (T) 29,32 29,83 29,32 29,83 36,83 32,45 31,04 37,25 28,11 37,39

w 0,0494838 0,0490467 0,0645453 0,063374 0,07957214 0,0790455 0,0949609 0,0976257 0,1102882 0,1128542

% Humedad seca(ω) (a/b*100) 4,95 4,90 6,45 6,34 7,96 7,90 9,50 9,76 11,03 11,29

promedio de w 4,93 6,40 7,93 9,63 11,16

densidad seca 20,36975583 20,95160209 21,69792898 21,63783565 20,9461131

Page 135: Facultad de Ingeniería CivilA mis tutores Pedro Morales y Juan Mario Junco por sus constante colaboración en la realización, revisión y culminación de esta investigación A mis

125

Tabla 2 valores de densidad y humedad de la muestra 2

Organismo ISPEJAE Facultad de ingeniería civil Laboratorio de mecánica de suelos

Suelo Arena +20% de Arcilla + Rocamix

Obra: tesis Aiman Ali Mohammed

PROCTOR MODIFICADO

Descripción del suelo: Aerna con 20% de

arcilla+Rocamix

Muestra: 2

Paso No 1 2 3 4 5

Peso húmedo + Tara (Wht) 6063 6165 6294 6320 6270

Tara (T) 4037 4037 4037 4037 4037

Peso húmedo (Wht-T) 2026 2128 2223 2283 2233

Densidad húmeda (ƴf) ƴf= (Wht-T)/V 21,14 22,21 23,20 23,83 23,30

Pesafiltro No 34 104 41 24 3 22 13 11 45 42

Agua(a) 3,74 3,79 4,69 4,06 4,18 5,43 5,92 6,85 7,51 8,28

Peso húmedo + Tara (Wht) 128,04 132,3 111,32 101,11 95,25 105,08 104,59 110,46 108,65 117,25

Peso seco + Tara (Whs) 124,3 128,51 106,63 97,05 91,07 99,65 98,67 103,61 101,14 108,97

Tara (T) 28,81 31,19 29,32 29,83 36,83 32,45 31,04 37,25 28,11 37,39

w 0,0391664 0,0389437 0,0606649 0,0603987 0,0770649 0,0808036 0,0875351 0,1032248 0,1028345 0,1156748

% Humedad seca(ω) (a/b*100) 3,92 3,89 6,07 6,04 7,71 8,08 8,75 10,32 10,28 11,57

promedio de w 3,91 6,05 7,89 9,54 10,93

densidad seca 20,34895157 20,94059864 21,50233596 21,75115222 21,00867363

20

20,5

21

21,5

22

22,5

0 2 4 6 8 10 12

DEN

SID

AD

% DE HUMEDAD

PROCTOR MODIFICADO

MUESTRA 2

curva de cero vacio

Page 136: Facultad de Ingeniería CivilA mis tutores Pedro Morales y Juan Mario Junco por sus constante colaboración en la realización, revisión y culminación de esta investigación A mis

126

Tabla 3 valores de densidad y humedad de la muestra 3

Organismo ISPEJAE Facultad de ingeniería civil Laboratorio de mecánica de suelos

Suelo Arena +20% de Arcilla + Rocamix

Obra: tesis Aiman Ali Mohammed

PROCTOR MODIFICADO

Descripción del suelo: Arena con20%

de arcilla `Rocamix

Muestra: 3

Paso No 1 2 3 4 5

Peso húmedo + Tara (Wht) 6110 6205 6305 6295 6240

Tara (T) 4037 4037 4037 4037 4037

Peso húmedo (Wht-T) 2073 2168 2268 2258 2203

Densidad húmeda (ƴf) ƴf= (Wht-T)/V 21,63 22,63 23,67 23,56 22,99

Pesafiltro No 45 42 5 3 17 13 9 36 34 22

Agua(a) 4,36 4,18 6,06 5,6 6,29 7,65 7,07 7,44 8,19 9,07

Peso húmedo + Tara (Wht) 111,51 115,2 118,04 114,22 109,24 127,58 102,92 115,89 107,5 113,9

Peso seco + Tara (Whs) 107,15 111,02 111,98 108,62 102,95 119,93 95,85 108,45 99,31 104,83

Tara (T) 34,17 33,19 31,19 34,28 32,44 33,92 28,1 37,92 32,42 29,63

w

0,059742

4

0,053706

8

0,07500

9 0,07533 0,0892072 0,08894

0,10435

4 0,105487 0,12244

0,12061

2

% Humedad seca(ω) (a/b*100) 5,97 5,37 7,50 7,53 8,92 8,89 10,44 10,55 12,24 12,06

promedio de w 5,67 7,52 8,91 10,49 12,15

densidad seca 20,47 21,04 21,73 21,33 20,50

20

20,5

21

21,5

22

22,5

0 2 4 6 8 10 12 14

DEN

SID

AD

% DE HUMEDAD

PROCTOR MODIFICADO

MUESTRA 3

curva de cero vacio

Page 137: Facultad de Ingeniería CivilA mis tutores Pedro Morales y Juan Mario Junco por sus constante colaboración en la realización, revisión y culminación de esta investigación A mis

127

Tabla 4 valores de densidad y humedad de la muestra 4

Organismo ISPEJAE Facultad de ingeniería civil Laboratorio de mecánica de suelos

Suelo Arena +20% de Arcilla + Rocamix

Obra: tesis Aiman Ali Mohammed

PROCTOR MODIFICADO

Descripción del suelo: Arena con 20% de Arcilla

+ Rocamix.

Muestra: 4

Paso No 1 2 3 4 5

Peso húmedo + Tara (Wht) 6150 6230 6333 6302 6268

Tara (T) 4037 4037 4037 4037 4037

Peso húmedo (Wht-T) 2113 2193 2296 2265 2231

Densidad húmeda (ƴf) ƴf= (Wht-T)/V 22,05 22,89 23,96 23,64 23,28

Pesafiltro No 12 15 5 34 18 22 115 50 9 2

Agua(a) 4,56 4,58 5,86 5,29 6,29 7,38 6,71 6,35 6,85 7,05

Peso húmedo + Tara (Wht) 113,41 112,2 111,04 107,32 106,24 120,32 100,88 107,52 97,07 106,91

Peso seco + Tara (Whs) 108,85 107,62 105,18 102,03 99,95 112,94 94,17 101,17 90,22 99,86

Tara (T) 34,17 33,19 31,19 34,28 32,44 33,92 31,04 37,25 28,11 37,39

w 0,0610605 0,06153 0,0791999 0,0780812 0,0931714 0,0933941 0,1062886 0,0993429 0,11029 0,1128542

% Humedad seca(ω) (a/b*100) 6,11 6,15 7,92 7,81 9,32 9,34 10,63 9,93 11,03 11,29

promedio de w 6,13 7,86 9,33 10,28 11,16

densidad seca 20,78 21,22 21,92 21,43415626 20,9461131

20,6

20,8

21

21,2

21,4

21,6

21,8

22

22,2

22,4

0 2 4 6 8 10 12

den

sid

ad

% de humedad

muestra 4

muestra 4

curva de cero vacio

Page 138: Facultad de Ingeniería CivilA mis tutores Pedro Morales y Juan Mario Junco por sus constante colaboración en la realización, revisión y culminación de esta investigación A mis

128

Anexo # 13 CBR DE ARCILLA

DATOS DE COMPACTACION (SOBRECARGA):

ENSAYO

TARA

DEL

MOLDE

MASA

HUMED+TARA(INICIAL)

MASA

HUMEDA+TARA(FINAL) ɣf ɣd

1 6975 11150 11373 19,4 16,18

2 6767 10975

3 6855 11085 11310 19,6 16,4

4 6631 10815 11025 19,7 16,4

5 6815 10995 11225 19,4 16,3

DATOS DE HINCHAMIENTOS

DEFORMACION POR CIENTO

ENSAYO NO 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

1er día 5,2 4,9 5 5,8 5,3 0,45 0,42 0,43 0,50 0,46

2do día 6,9 6,22 6,7 6,96 6,5 0,59 0,53 0,58 0,60 0,56

3er día 7,8 7,1 7,4 7,25 7,15 0,67 0,61 0,64 0,62 0,61

4to día 7,82 7,7 7,65 7,8 7,94 0,67 0,66 0,66 0,67 0,68

K constante del anillo =2 Kg/división

TABLA DE PENETRACION

TIEMPO Min penetración ENSAYO 1 #1M ENSAYO 2 #40M ENSAYO 3 #75M

PULG. mm. Lect. Mpa CBR LECT. Mpa CBR LECT. Mpa. CBR

1 0,02 0,67 4 0,04 5 0,05 3 0,03

2 0,05 1,27 7 0,07 8 0,08 6 0,06

3 0,1 2,54 11 0,11 1,63 12 0,12 1,77 10 0,10 1,48

4 0,15 3,81 14 0,14

16 0,16

14 0,14

6 0,2 5,08 17 0,17 1,68 18 0,18 1,78 17 0,17 1,68

8 0,3 7,62 22 0,22 23 0,23 23 0,23

10 0,4 10,16 27 0,28 28 0,29 26 0,27

TIEMPO

Min

penetración ENSAYO 4 ENSAYO 5

PULG. mm. Lect. Mpa CBR LECT. Mpa CBR

1 0,02 0,67 6 0,06 4 0,04

2 0,05 1,27 9 0,09 8 0,08

3 0,1 2,54 12 0,12 1,77 11 0,11 1,63

4 0,15 3,81 15 0,15

14 0,14

6 0,2 5,08 18 0,18 1,78 16 0,16 1,59

8 0,3 7,62 22 0,22 22 0,22

10 0,4 10,16 26 0,27 25 0,26

TABLA DE LOS RESULTADOS

ENSAYO 1 2 3 4 5 VALOR PROMEDIO DE CBR

% CBR 1,66 1,78 1,66 1,78 1,66

1,7

PESO UNITARIO 15,4 15,6 15,4 15,6 15,4

% De compactación 96 98 96 98 96

Page 139: Facultad de Ingeniería CivilA mis tutores Pedro Morales y Juan Mario Junco por sus constante colaboración en la realización, revisión y culminación de esta investigación A mis

129

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4

Hin

cham

ien

to(m

m)

Dias en inmercion

muestra 1

muestra 2

muestra 3

muestra 4

muestra 5

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0 2 4 6 8 10 12 14

ESFU

ERZO

(M

pa)

pentracion (mm)

MUESTRA 1

MUESTRA 2

MUESTRA 3

MUESTRA 4

MUESTRA 5

Page 140: Facultad de Ingeniería CivilA mis tutores Pedro Morales y Juan Mario Junco por sus constante colaboración en la realización, revisión y culminación de esta investigación A mis

130

Anexo # 14 CBR DE Arena + 20% Arcilla

Organismo: ISPEJAE Facultad de ingeniería civil laboratorio de mecánica de suelos

DATOS DE COMPACTACION (SOBRECARGA):

ENSAYO

TARA

DEL

MOLDE

MASA

HUMED+TARA(INICIAL)

MASA

HUMEDA+TARA(FINAL) ɣf ɣd

1 6825 11850 5025 23,2 21,68

2 6750 11757 5007 23,1 21,49

3 6930 11950 5020 23,2 21,54

4 6773 11827 5054 23,4

5 6868 11955 5087 23,5 21,81

DATOS DE HINCHAMIENTO

DEFORMACION POR CIENTO

ENSAYO NO 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

1er dia 0 0 0 0,1 0,1 0,00 0,00 0,00

0,08 0,1 0 0,1 0,1

0,1 0,1 0,1 0,1 0,1

0,2 0,2 0,18 0,18 0,15

K constante del anillo = 2Kg/división

TABLA DE PENETRACION

TIEMPO Min penetración ENSAYO 1 #1M ENSAYO 2 #40M ENSAYO 3 #75M

PULG. 0 Lect. 0 CBR LECT. Mpa CBR LECT. 0 CBR

1 0,02 0,67 23 0,23 4 0,04 21 0,21

2 0,05 1,27 48 0,49 12 0,12 32 0,33

3 0,1 1,91 71 0,72 28 0,29 63 0,64

4 0,15 2,54 100 1,02 14,79 49 0,50 7,25 93 0,95 13,75

6 0,2 3,18 132 1,35 64 0,65 108 1,10

8 0,3 3,81 148 1,51 78 0,80 124 1,27

10 0,4 4,45 161 1,64 91 0,93 138 1,41

5,08 171 1,74 16,94 102 1,04 10,11 157 1,60 15,55

7,62 252 2,57 170 1,73 228 2,33

10,16 311 3,17 222 2,27 310 3,16

12,7 352 3,59 300 3,06 356 3,63

TIEMPO Min Penetración ENSAYO 4 #1M ENSAYO 5 #40M

PULG. núm. Lect. 0 CBR LECT. 0 CBR

1 0,02 0,67 18 0,18 25 0,26

2 0,05 1,27 35 0,36 49 0,50

3 0,1 1,91 57 0,58 62 0,63

4 0,15 2,54 96 0,98 14,20 95 0,97 14,05

6 0,2 3,18 112 1,14 128 1,31

8 0,3 3,81 128 1,31 142 1,45

10 0,4 4,45 146 1,49 159 1,62

5,08 161 1,64 15,95 169 1,72 16,74

7,62 234 2,39 232 2,37

10,16 291 2,97 291 2,97

12,7 341 3,48 321 3,28

Tabla de los resultados

ensayo 1 2 3 4 5 valor promedio de CBR

% CBR 16,94 10,11 15,55 15,95 16,74

16,33

PESO UNITARIO 21,68 20,82 21,54 21,64 21,81

% DE Compactación 99,5 92 98,5 98,7 99

Page 141: Facultad de Ingeniería CivilA mis tutores Pedro Morales y Juan Mario Junco por sus constante colaboración en la realización, revisión y culminación de esta investigación A mis

131

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0 1 2 3 4 5

Hin

cham

ien

to

Dias en inmersion

muestra 1

muestra 2

muestra 3

muestra 4

muestra 5

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 2 4 6 8 10 12 14

CBR ARENA+ARCILLA

Page 142: Facultad de Ingeniería CivilA mis tutores Pedro Morales y Juan Mario Junco por sus constante colaboración en la realización, revisión y culminación de esta investigación A mis

132

ANEXO # 14 CBR DE ARENA + 20% DE ARCILLA + ROCAMIX.

Organismo: ISPEJAE Facultad de ingeniería civil laboratorio de mecánica de suelo

DATOS DE COMPACTACION (SOBRECARGA):

ENSAYO

TARA

DEL

MOLDE

MASA

HUMED+TARA(INICIAL)

MASA

HUMEDA+TARA(FINAL) ɣf ɣd

1 6945 12009 12109 23,5 21,59

2 6691 11763 11854 23,6 21,62

3 6868 11895 11983 23,4 21,43

4 6900 11912 11994 23,3 21,2

DATOS DE HINCHAMIENTOS

DEFORMACION POR CIENTO

ENSAYO NO 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

1er día 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2do día 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

3er día 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

4to día 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

K constante de anillo =2 Kg/división

TABLA DE PENETRACION

TIEMPO

Min

penetracion ENSAYO 1 ENSAYO 2 #40M ENSAYO 3 #75M

PULG. 0 LECT. Esfuerzo CBR lect Esfuerzo CBR LECT. Esfuerzo CBR

1 0,02 0,64 38 0,39

46 0,47

51 0,52

2 0,05 1,27 113 1,15

121 1,23

119 1,21

3 0,1 1,91 163 1,66

192 1,96

197 2,01

4 0,15 2,54 260 2,65 38,45 278 2,84 41,11 285 2,91 42,15

6 0,2 3,18 312 3,18

336 3,43

331 3,38

8 0,3 3,81 375 3,83

381 3,89

372 3,80

10 0,4 4,45 402 4,10

408 4,16

401 4,09

5,08 423 4,32 41,9 432 4,41 42,7 441 4,50 43,6

7,62 579 5,91

591 6,03

562 5,73

10,16 684 6,98

702 7,16

696 7,10

12,7 781 7,97

799 8,15

790 8,06

TABLA DE PENETRACION

TIEMPO Min Penetración ENSAYO 4

PULG.

LECT. Mpa CBR

1 0,02 0,64 18 0,18

2 0,05 1,27 42 0,43

3 0,1 1,91 120 1,22

4 0,15 2,54 275 2,81 40,67

6 0,2 3,18 352 3,59

8 0,3 3,81 420 4,29

10 0,4 4,45 493 5,03

5,08 563 5,74 55,78

7,62 652 6,65

10,16 741 7,56

12,7 865 8,83

Ensayo 1 2 3 4 5

VALOR

PROMEDIO

DE CBR

% CBR 41,9 42,7 43,6 55,78

42,73

PESO UNITARIO 21,6 21,6 21,4 21,2

% DE

COMPACTACION 98 98 97 96

Page 143: Facultad de Ingeniería CivilA mis tutores Pedro Morales y Juan Mario Junco por sus constante colaboración en la realización, revisión y culminación de esta investigación A mis

133

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 5 10 15

CBR ARENA + ARCILLA+ROCAMIX

muestra 1

MUESTRA 2

MUESTRA 3

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 1 2 3 4 5

Hin

cham

ien

to

Dias en inmersion

Ensayo CBR+arena+Rocamix

MUESTRA 1

MUESTRA 2

MUESTRA 3

MUESTRA 4