VRS MODIFICADOPRACTICA IIALVAREZ ALVARADO ALEJANDRO 191625 AYALA ARREDONDO JORGE OMAR 385136 MORENO BARRERA JUAN GERARDO 308015 ROA BARRIOS JUAN MIGUEL 191633 MECANICA DE SUELOS APLICADA

OBJETIVO Determinar la calidad de los suelos en cuanto a valor de soporte se refiere, midiendo la resistencia a la penetracin del suelo compactado y sujeto a una determinado periodo de saturacin (estado crtico).A partir de la humedad optima (w%) y peso especfico seco mximo conocidos para el grado de compactacin de nuestro suelo.

INTRODUCCION La compactacin de suelos en general es el mtodo ms barato de estabilizacin disponible. La estabilizacin de suelos consiste en el mejoramiento de las propiedades fsicas indeseables del suelo para obtener una estructura, resistente al corte y relacin de vacos, deseables. Existen muchos mtodos para estabilizar suelos utilizando materia qumica como cal, mezclas de cal y cenizas, cemento, y compuestos de cido fosfrico, pero estos mtodos usualmente son ms costosos y pueden utilizar mtodos de compactacin adicionalmente a las mezclas pues al incorporar el material qumico en la masa de suelo se produce una gran perturbacin de su estructura. Es la relacin de la resistencia en porcentaje del material en estudio y de un material estndar a ser penetrados por un cilindro metlico de 19.35 cm2 .El material estndar es una caliza triturada, para la cual ya se tienen las resistencias. La prueba consiste en medir la resistencia a la penetracin de un espcimen compactado a la humedad ptima, con una carga unitaria de ciento cuarenta punto seis (140.6) kilogramos sobre centmetro cuadrado, despus de haber sido saturado en agua hasta lograr su mxima expansin. La humedad ptima de compactacin se determinara en la forma que se indica en este prrafo. VRS MODIFICADO Esta prueba se lleva a cabo en materiales de terraceras, principalmente en la capa sub-rasante y se lleva a cabo en especmenes con diferentes grados de compactacin y en condiciones de humedad estimadas como ms desfavorables que se considere pueden alcanzar dichos suelos durante la operacin de la obra. Esta prueba tiene 3 variantes, segn las cuales los especmenes correspondientes se elaboran ya sea con material que contenga la humedad ptima, con humedad igual o superior a la ptima, o con la humedad natural. Es un ndice de resistencia al esfuerzo cortante en condiciones determinadas de compactacin y humedad, y se expresa como el tanto porciento de la carga necesaria para introducir un pistn de seccin circular en una muestra de suelo, respecto a la profundidad de penetracin del pistn en una piedra tipo triturada. Por lo tanto, si P2 es la carga en kg necesaria para hacer penetrar el pistn en el suelo en estudio, y Px =1360 kg, la precisa para penetrar la misma cantidad en la muestra tipo de piedra triturada, el valor Relativo de Soporte del suelo es de VRS = (P2/1360) * 100

MATERIAL Y EQUIPO y y y y y y y y y y y Malla de 3/4. Trpode para extensmetro Bscula. Vernier. Horno. Recipiente o molde PORTER. Charolas. 2 probetas. 5 bolsas de plstico. Enrazador metlico (reglas) Varilla.

PROCEDIMIENTO Despus de haber calculado los d mximo y la % optima se procede a realizar el VRS modificado para las muestras naturales a 90% y 95% de su compactacin en estado normal y en estado crtico, y lo mismo se realiza para el suelo mejorado con 4% de cal. Se hacen muestras de 5 Kg en una bolsa con el suelo correspondiente, de este peso se parte para poder hacer los clculos necesarios para la prueba. Para el caso del VRS, primero se realizan los clculos correspondientes para saber las cantidades de agua a adicionar y el peso de la muestra para ponerla en el molde porter, por lo que es necesario tomar las dimensiones del molde para con ellas poder calcular el volumen del molde y con la prensa porter compactamos el material hasta que quede al ras con el molde porter, quedando as al 90 o 95%, segn sea el caso, de lo calculado, ahora, dependiendo de si es VRS critico o no, se sigue los siguiente. Si se trata de un VRS modificado critico se mete a saturar la muestra con el molde, y con ello se le pone un micrmetro para poder medir la expansin que este sufre, tomando la lectura inicial del micrmetro cuando se pone la muestra a saturar y la lectura final cuando se retira la muestra del agua. Despus la muestra se lleva a la prensa VRS y se le colocan dos placas por encima del material, posterior mente se le coloca tambin un micrmetro en el molde para as ver su deformacin al momento de ir dndole carga a la muestra, se comienza a dar carga, haciendo girar la manivela para producir un esfuerzo de compresin en la muestra, se van tomando las lecturas correspondientes en el micrmetro de la prensa VRS para las siguientes deformaciones: ,1 ,1 ,2 ,3 ,4 ,5 . Posteriormente estas lecturas del micrmetro de la prensa VRS sern sustituidos en la ecuacin propia de la prensa: carga en kg = (X)(3.07) + 23.10 Si no se trata de VRS modificado crtico entonces despus de haberlo llevado a la prensa porter para poder darle el volumen al ras del molde se pasa directamente la prensa VRS y se hace lo explicado anterior mente para la prensa VRS.

El VRS corresponde en este caso, de VRS modificado, al de la lectura correspondiente a la deformacin de 1 , 2.54cm, el cual se sustituye en la formula:

Se repiten en nuevas muestras de material los pasos descritos anteriormente, variando el grado de compactacin de los especmenes, a valores de 95%, de 90% y a los dems porcentajes a que se requiera estudiar el material.

Datos de laboratorio Por lo tanto reportamos una conclusin donde el peso especifico seco mximo NATURAL para este material y segn nos muestra la grafica y sus tangentes que es Kd max = 1510 Kg/m3 con una humedad optima de %w = 23.8%; esto significa que estas son las mejores condiciones de compactacin para este tipo de suelo. Por lo tanto reportamos una conclusin donde el peso especifico seco mximo CON CAL para este material y segn nos muestra la grafica y sus tangentes que es Kd max = 1414 Kg/m3 con una humedad optima de %w = 28.8%; esto significa que estas son las mejores condiciones de compactacin para este tipo de suelo

W WH WS Molde 7 H= D= CON CAL CRITICADEFORMACION( ) CARGA

Gr 300 262.1 Molde 5 H= D= (cm) 12.6 15.6

(cm) 12.6 15.6

CARGA(KG)

0.5 1 1.5 2 3 4 5 CON CAL DEFORMACION(") 0.5 1 1.5 2 3 4 5 NATURAL CRITICADEFORMACION(")

43 56 70 85 103 120 134 CARGA 40 56 79 93 114 133 146CARGA

155.11 195.02 238 284.05 339.31 391.5 434.48 CARGA(KG) 145.9 195.02 265.63 308.61 373.08 431.41 471.32CARGA(KG)

0.5 1 1.5 2 3 4 5 NATURALDEFORMACION(")

4 5 7 8 9 10 11CARGA

35.38 38.45 44.59 47.66 50.73 53.8 56.87CARGA(KG)

0.5 1 1.5 2 3 4 5

17 24 27 30 36 40 45

75.29 96.78 105.99 115.2 133.62 145.9 161.25

CALCULOS Calculamos el volumen de los moldes de la siguiente manera: Lo trasformamos a m3:

Primero calculamos l %W con los Wm y Ws obtenidos en laboratorio, de la siguiente manera:

Luego obtenemos el Wseco de la muestra de 5 kg, para despus poder realizar la correccin por humedad para el PVSM al 90%, esto se hace de la siguiente forma: Para la muestra que contiene 300 ml de agua:

Ahora le sumamos la cantidad de %Woptima obtenida en la practica ASSHTO mas 3% que marca la norma para 90 PVSM, de la siguiente forma:

Por lo tanto el agua por agregar para una muestra de 5 kg es de 539.07 ml Lo que sigue es calcular el peso que ocupara el volumen del molde, de acuerdo al 90% de compactacin del PVSM (peso volumtrico seco mximo) como sigue:

El siguiente clculo es transformar las cargas obtenidas el laboratorio mediante la siguiente ecuacin:

EJEMPLO:

Obteniendo las siguientes cantidades:DEFORMACION(") CARGA CARGA(KG)

VRS 14.33970588

0.5 1 1.5 2 3 4 5500 450 400 350 carga (kg) 300 250 200 150 100 50 0 0 0.5 1

43 56 70 85 103 120 134

155.11 195.02 238 284.05 339.31 391.5 434.48

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

5.5

deformacin (")

DEFORMACION(")

CARGA

CARGA(KG)

VRS 14.3397059

0.5 1 1.5 2 3 4 5

40 56 79 93 114 133 146

145.9 195.02 265.63 308.61 373.08 431.41 471.32

500 450 400 carga KG 350 300 250 200 150 100 50 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5

deformacion (") DEFORMACION(") CARGA CARGA(KG)

VRS 2.82720588

0.5 1 1.5 2 3 4 560 50 40 carga (kg) 30 20 10 0 0 0.5 1

4 5 7 8 9 10 11

35.38 38.45 44.59 47.66 50.73 53.8 56.87

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

5.5

deformacion (") DEFORMACION(") CARGA CARGA(KG)

VRS 7.11617647

0.5 1 1.5 2 3 4 5

17 24 27 30 36 40 45

75.29 96.78 105.99 115.2 133.62 145.9 161.25

180 160 140 carga(KG) 120 100 80 60 40 20 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5

deformacion(")

COMPARATIVA CRITICA: CAL VS SIN CAL500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0 1 2 3 dEFORMACION 4 5 6

CARGA (KG)

COMPARATIVA: CAL VS SIN CALC A R G A ( K g ) 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0 1 2 3 DEFORMACION 4 5 6

OBSERVACION Durante la prctica pudimos observar que esta prueba tiene sus orgenes en la Proctor pero con algunos cambios que se supone mejoran los resultados obtenidos. Se tiene que tener sumo cuidado al pesar las muestras compactadas, as como tambin al obtener los pesos secos y hmedos del contenido de agua pues unos datos mal tomados perjudican de manera significativa los resultados de esta prueba. Esta prctica es una prueba rpida y fcil de realizar que proporciona resultados confiables. CONCLUSIONES El suelo mejora sus caractersticas de esfuerzo debido al mejoramiento empleado del 3% de cal tanto natural con cal como critico con cal ya que no genera expansin.

BIBLIOGRAFIA y Jurez Badillo, Mecnica de Suelos, tomo 1 y www.wikipedia.org y Manual de prueba AASHTO estndar y modificada de la SCT