granulometría para material de base y subbase
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El presete es un informe sobre el ensayo de granulometría para material de base y subbase realizado en la universidad de Cartagena.TRANSCRIPT
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Revista Laboratorio de Ingeniera, Ao 2015. No 3. Universidad de Cartagena
Universidad de
Cartagena
Revista Laboratorios de Ingeniera, No 3 (2015)
Revista
Laboratorios de
Ingeniera
GRANULOMETRA PARA MATERIAL DE BASE Y SUBBASE
Jorge vila, German Barrios, Marisol Gmez, Hernando Garca, Pablo Mendivil
Padilla, Adriana Restrepo y Carlos Turizo
RESUMEN
En el diseo de pavimentos se manejan una cantidad determinada de capas que son parte
fundamental de la estructura. Entre esas capas se encuentran la base y la subbase. A estas
capas se les debe someter a controles que permitan tener una calidad en la estructura. Entre
los ensayos normalizados para estos controles se encuentra el ensayo de granulometra de
los agregados que garantiza la resistencia, permeabilidad y trabajabilidad de los materiales
constituyentes de estas capas. Ensayo normalizado por la norma INV 213.
Palabras Claves: Base, Subbase, Granulometria, INV 213, diseo de pavimento,
trabajabilidad, agregados.
ABSTRACT
In pavement design a certain amount of layers that are a fundamental part of the structure is
handled. Such layers are the base and subbase. These layers are required to submit to
controls that enable a quality structure. Among the standard tests for these controls is the
test aggregate grading ensuring strength, permeability and workability of the constituent
materials of these layers. Standardized test for standard INV - 213.
KEYWORDS: Base, Subbase, Granulometry, INV 213, pavement design, workability,
aggregates.
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Revista Laboratorio de Ingeniera, Ao 2015. No 3. Universidad de Cartagena
1. INTRODUCCIN
En la ingeniera civil se manejan las
normas para regir la calidad de las
construcciones. En el caso de las
estructuras de pavimentos, estas normas
tienen una gran variedad y rigurosidad
puesto que la estructura de pavimentos
esta expuesta de manera constante a las
cargas para las cuales es diseada. Entre
las capas constituyentes de un pavimento
se encuentran la base y la subbase y ya
que estas son capas subyacentes a la capa
de rodadura, ya sea esta carpeta asfltica
(pavimento flexible) o losa (pavimento
rgido), deben tener cierta calidad para
soportar las cargas a las cuales se ver
sometida.
Uno de los ensayos bsicos en la
determinacin de dichas capas es el
ensayo de granulometra de los
agregados, el cual esta normalizado por la
norma INVIAS 213 y sobre el cual se
trata el presente informe.
Para la presente prctica se trabaj con
material de base y subbase suministrado
por el docente y se procedi de acuerdo a
lo dictado por la norma y los resultados
son presentados a continuacin.
1.1 OBJETIVOS
Objetivo General
Establecer los requisitos de
gradacin y calidad para los
agregados (finos y gruesos) para
uso en concreto.
Objetivos Especficos
Determinar el porcentaje de paso
de los diferentes tamaos del
agregado (fino y grueso) y con
estos datos construir su curva
granulomtrica.
Calcular si los agregados (fino,
grueso) se encuentran dentro de
los lmites para hacer un buen
diseo de mezcla.
Determinar mediante el anlisis de
tamizado la gradacin que existe
en una muestra de agregados
(fino, grueso).
Conocer el procedimiento para la
escogencia de un agregado grueso
y fino en el diseo de mezcla, para
elaborar un concreto de buena
calidad.
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2. MARCO TERICO
2.1 CLASIFICACION
GRANULOMETRICA
Se denomina clasificacin
granulomtrica o granulometra, a la
medicin y graduacin que se lleva a
cabo de los granos de una formacin
sedimentaria, de los materiales
sedimentarios, as como de los suelos,
con fines de anlisis, tanto de su origen
como de sus propiedades mecnicas, y
el clculo de la abundancia de los
correspondientes a cada uno de los
tamaos previstos por una escala
granulomtrica.
2.1.1. Mtodo de determinacin
granulomtrico
El mtodo de determinacin
granulomtrico ms sencillo es hacer
pasar las partculas por una serie de
mallas de distintos anchos de
entramado (a modo de coladores) que
acten como filtros de los granos que
se llama comnmente columna de
tamices. Pero para una medicin ms
exacta se utiliza un granulmetro lser,
cuyo rayo difracta en las partculas
para poder determinar su tamao. O
tambin se pueden utilizar los rayos
gamma obs.
2.1.2. Ensayo de tamizado
Para su realizacin se utiliza una serie
de tamices con diferentes dimetros
que son ensamblados en una columna.
En la parte superior, donde se
encuentra el tamiz de mayor dimetro,
se agrega el material original (suelo o
sedimento mezclado) y la columna de
tamices se somete a vibracin y
movimientos rotatorios intensos en una
mquina especial. Luego de algunos
minutos, se retiran los tamices y se
desensamblan, tomando por separado
los pesos de material retenido en cada
uno de ellos y que, en su suma, deben
corresponder al peso total del material
que inicialmente se coloc en la
columna de tamices (Conservacin de
la Masa).
2.1.2.1. Anlisis Granulomtrico.
Su finalidad es obtener la distribucin
por tamao de las partculas presentes
en una muestra de suelo. As es posible
tambin su clasificacin mediante
sistemas como AASHTO o USCS. El
ensayo es importante, ya que gran
parte de los criterios de aceptacin de
suelos para ser utilizados en bases o
subbases de carreteras, presas de tierra
o diques, drenajes, etc., depende de
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este anlisis. Para obtener la
distribucin de tamaos, se emplean
tamices normalizados y numerados,
dispuestos en orden decreciente. Para
suelos con tamao de partculas mayor
a 0,074 mm. (74 micrones) se utiliza el
mtodo de anlisis mecnico mediante
tamices de abertura y numeracin
indicado en la tabla 1.5. Para suelos de
tamao inferior, se utiliza el mtodo
del hidrmetro, basado en la ley de
Stokes.
2.1.2.2 Curva granulomtrica
Tomando en cuenta el peso total y los
pesos retenidos, se procede a realizar
la curva granulomtrica, con los
valores de porcentaje retenido que
cada dimetro ha obtenido. La curva
granulomtrica permite visualizar la
tendencia homognea o heterognea
que tienen los tamaos de grano
(dimetros) de las partculas.
2.2 BASE
Base es la capa que se encuentra bajo
la capa de rodadura de un pavimento
asfltico. Debido a su proximidad con
la superficie, debe poseer alta
resistencia a la deformacin, para
soportar las altas presiones que recibe.
Se construye con materiales granulares
procesados o estabilizados y,
eventualmente, con algunos materiales
marginales.
2.3 SUBBASE
Subbase es la capa que se encuentra
entre la base y la subrasante en un
pavimento asfltico. Debido a que est
sometida a menores esfuerzos que la
base, su calidad puede ser inferior y
generalmente est constituida por
materiales locales granulares o
marginales.
El material que se coloca entre la
subrasante y las losas de un pavimento
rgido tambin se denomina subbase.
En este caso, debe permitir el drenaje
libre o ser altamente resistente a la
erosin, con el fin de prevenir el
bombeo. En algunas partes, a esta
capa la llaman base.
3. MATERIALES Y MTODOS
3.1 Metodologa
Para la realizacin del presente ensayo se
siguieron los siguientes pasos:
1. se tomo una muestra de mas de 4000
grs de material para base y subbase
suminitrado por el docente.
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2. se lavo la muestra para buscar eliminar
aquellos residuos de material orgnico o
dems partculas que no fueran aptos para
el anlisis.
3. luego de ser lavado, el material fue
secado en estufas.
4. se peso el material, limpio y seco, por
la serie completa de tamices para obtener
la curva granulomtrica.
5. se peso el contenido de cada tamiz
luego de ser tamizado el material.
6. se anotaron los pesos y con estos se
procedio a realizar los clculos que se
mostraran posteriormente.
3.2 Materiales
- Material para base y subbase
- Serie de tamices
- Estufas
- Tasas para transportar material.
- Libreta de anotaciones.
4. DISCUSION DE LOS
RESULTADOS
Para el anlisis y discusin de los
resultados se oper con el procedimiento
dictado por la norma INVIAS. Esta dice
que se calcula el porcentaje que pasa, el
porcentaje total retenido y con esos datos
se grafica la curva granulomtrica que
dar la gradacin si es bien o mal
gradada, del material.
Granulometra
Tamiz Peso
Retenido % que retiene
% Retenido Acumulado
% que pasa
2 1/2 0 0,00 0,00 100,00
2 84,2 2,21 2,21 97,79
1 1/2 203,9 5,34 7,55 92,45
1 534,2 14,00 21,55 78,45
3/4 511,7 13,41 34,96 65,04
1/2 414,8 10,87 45,84 54,16
3/8 211,2 5,54 51,37 48,63
N 4 484,2 12,69 64,06 35,94
N 10 403,5 10,58 74,64 25,36
N 40 484,1 12,69 87,33 12,67
N 100 306,6 8,04 95,36 4,64
N 200 159,6 4,18 99,55 0,45
Fondo 17,3 0,45 100,00
Tabla 1. Pesos y porcentajes de serie de tamices para
material.
Grafica 1. Curva Granulomtrica.
0
20
40
60
80
100
120
2 1/221 1/21 3/4 1/2 3/8N 4N 10N 40N 100N 200
Curva Granulometrica
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5. CONCLUSIONES
A partir de los ensayos realizados y descritos
anteriormente en el presente trabajo, se
pueden deducir las siguientes conclusiones:
Se considera que, una buena
granulometra es aquella que est
constituida por partculas de todos
los tamaos, de tal manera que los
vacos dejados por las de mayor
tamao sean ocupados por otras de
menor tamao y as sucesivamente.
Se observ que en el tamiz de 1 se
retuvo el mayor peso para el
agregado grueso y en el agregado
fino se retuvo el mayor peso para el
tamiz # 4 y que en el fondo de la
serie llego el 0.45% del material.
Las curvas granulomtricas dadas en
laboratorio tienden a semejarse a las
curvas granulomtricas
recomendadas por la Norma Tcnica
Colombiana, en la que se establece
unos lmites para los agregados tanto
fino como grueso.
Las granulometras ideales solo
existen a nivel terico y difcilmente
se pueden reproducir en la prctica,
en laboratorio hay lmites que se
encuentran fuera del intervalo de
recomendado por la NTC #174. pero
eso no indica que en esta practica el
agregado utilizado no de las
resistencias esperadas en el diseo de
mezclas.