reporte de compactacion lab pavimentos

7/26/2019 Reporte de Compactacion Lab Pavimentos

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Objetivos

General.- Determinar la densidad mxima y el contenido de humedad optimopara el agregado para pavimentos de la cantera de Chiguata mediante el ensayonormalizado de Proctor Modificado, con una energa de compactacin del

2,700KN*m/m3, ASTM D1557.

Especificos .-

-Determinar la gravedad especifica del material, para as estimar su pesoespecfico seco , en condicin saturada (curva de saturacin), norma ASTMD854

-Obtener la curva de compactacin, especificado para dicha energa decompactacin.

- Identificar valores de densidad deficientes, mediante la curva de saturacin.


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Introduccion

La fascinacin de Proctor con la ingeniera geotcnica comenz al tomar susestudios de pregrado en la Universidad de California, Berkeley. l estabainteresado en las publicaciones de Sir Alec Skempton y sus ideas sobre uncomportamiento in situ de arcillas naturales. Skempton formula conceptos ycoeficientes de agua poroso que an se utilizan ampliamente en la actualidad.Fue procuradores idea tomar este concepto un paso ms all y formular suspropias conclusiones experimentales para determinar una solucin para elcomportamiento en situ de suelos de arcilla y tierra que hacen que sea adecuadopara la construccin. Su idea, que luego fue adoptada y expuso sobre porSkempton, consisti en la compactacin del suelo para determinar la densidad

mxima alcanzable prcticamente-de los suelos y agregados.

A principios de la dcada de 1930, finalmente se cre una solucin para ladeterminacin de la densidad mxima de los suelos. Se encontr que en unambiente controlado, el suelo podra ser compactado hasta el punto donde elaire podra ser completamente eliminado, la simulacin de los efectos de unsuelo en condiciones in situ. A partir de esto, la densidad en seco puede serdeterminado midiendo simplemente el peso de la tierra antes y despus de lacompactacin, el clculo del contenido de humedad, y, adems, el clculo de la

densidad en seco. Ralph R. Proctor pas a ensear en la Universidad deArkansas.

La compactacin es el proceso por el cual la densidad aparente de un agregadode la materia se incrementa por la expulsin de aire. Para cualquier tipo de suelo,para una cantidad dada de esfuerzo de compactacin, la densidad obtenidadepende del contenido de humedad. En muy altos contenidos de humedad, seconsigue la mxima densidad en seco cuando el suelo se compacta a casisaturacin, donde todo el aire es expulsado. A bajos contenidos de humedad,

las partculas de suelo interfieren entre s; adicin de un poco de humedadpermitir mayores densidades a granel, con una densidad de pico, donde esteefecto comienza a ser contrarrestada por la saturacin del suelo.

El peso especifico de los solidos o gravedad especifico es siempre mas alto queel peso unitario para un mismo suelos, es importante conocer este valor paraestimar el peso unitario del suelo para cuando en el ha ingresado agua y hallenado todos sus poros.


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La compacidad de un suelo es una propiedad importante en carreteras, al estardirectamente relacionada con la resistencia, deformabilidad y estabilidad de unpavimento.

La relacin existente entre la densidad seca de un suelo y su contenido en agua

es de gran utilidad en la compactacin de suelos. Su regulacin se realizamediante el Ensayo Proctor en sus dos variantes, Normal y Modificado

Este ensayo, que toma el nombre de su creador el ingeniero estadounidenseR.R. Proctor-, persigue la determinacin de la humedad ptima de compactacinde una muestra de suelo.

La diferencia entre las dos variantes existentes -Proctor normal y Proctormodificado- radica nicamente en la energa de compactacin empleada, delorden de 4,5 veces superior en el segundo caso que en el primero. Estadiferencia puede explicarse fcilmente, ya que el Proctor modificado no es ms

que la lgica evolucin del normal, causada por la necesidad de emplearmaquinaria de compactacin ms pesada dado el aumento de la carga por ejeexperimentado por los vehculos.

Para llevar a cabo el apisonado se emplea una maza normalizada, de forma quesu peso y altura de cada no varen, lo que asegura una energa de compactacinconstante. La normativa estipula una cantidad de 26 golpes de maza por tongadaen el caso del Proctor Normal y de 60 golpes en el caso del Modificado. Deberesearse que la maza empleada es distinta en uno y otro tipo de ensayo


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Materiales.-

A simple vista, se trata de un material granular con finos adheridos, proviene dela cantera de Chiguata, en Arequipa. Se puede apreciar que tiene un tamaomximo de aproximadamente 3 pulgadas de dimetro.


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Lista de Materiales y Equipo

Ensayo de Compactacion.-

-Tamiz normalizado de .-Bolsas para separa muestras con diferentes contenidos de humedad.

-Molde de Proctor, Martillo de Proctor.

-Balanza con capacidad de 30 Kg y sensibilidad de +/- 01 gramo

-

-Balanza con capacidad de 6Kg y sensibilidad de +/- 0.01 gramo


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-Bandejas y cucharones

-Capsulas para contenido de humedad

-Espatulas


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Ensayo de gravedad especifica

-Tamiz normalizado de 3/8

-Fiola de volumen conocido, aproximadamente 250 cm3

-Estufas para bao Maria

-Guantes y franela

Balanza con capacidad de 30 Kg y sensibilidad de +/- 01 gramo


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-Balanza con capacidad de 6Kg y sensibilidad de +/- 0.01 gramo

-Bandejas y cucharones

-Espatulas


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Procedimiento de Ensayo.-

Ensayo de Compactacion

Previamente se escoge el metodo de Proctor (mtodo A,B o C). Un dia antes sesepara el material para el ensayo (pasante malla 3/4 ) y se separa en bolsas, conhumedades aproximadas a las del ensayo (en este caso fueron de 3.5%, 5% ,6.5%, 8%, 9.5%, 11% y 12.5%) se les deja curar hasta el dia siguiente.

Al dia siguiente, para determinar el volumen de la muestra en el molde estndar,se le toman las dimensiones al molde de Proctor (en este caso, se tomaron 3alturas y 3 diametros) , se toma tambin el peso del molde (sin collarin)

Se le ajusta el collarin al molde de Proctor para iniciar el ensayo,

Para el primer punto

se vierte una cantidad de suelo , correspondiente a la quinta parte delvolumen del molde, solo hasta(dependiendo del mtodo escogido, en este casose requieren 5 capas de material).


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Se aplican varios golpes de cada del martillo en cada capa (en este caso56 golpes por capa).Se van compactando las 5 capas de material, hasta quepara la quinta capa se alcanza una altura ligeramente superior a la marca delcollarin


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Se retira el collarin, se enrasa con el enrasador, el olde se lleva a labalanza y se pesa (sin el collarin y con el suelo compactado al ras)

Antes de desechar el suelo, a cierto contenido de humedad y proceder ala compactacin del punto siguiente, se toman muestras para contenido dehumedad, de la parte superior central e inferior central del molde y las capsulascon muestra se llevan al horno.


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De manera similar para cada uno de los puntos , es decir para los contenidos dehumedad previamente preparados(en este caso fueron de 3.5%, 5% , 6.5%, 8%,9.5%, 11% y 12.5%)

Finalmente, se prepara la curva de compactacin y se determina el Contenidode Humedad optimo y el Peso especifico seco mximo.


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Ensayo de gravedad especifica

Se toman 300 gramos aproximadamente de muestra seca pasante del tamiz deabertura de 3/8

Se prepara una fiola con un volumen de por lo menos 250 cm3 de capacidad, se

le llena con agua (destilada de preferencia), hasta una altura ligermanete inferiora la marca en la boca de la fiola.

Se vierte este material dentro de la fiola con agua, medianteun embudo otambin mediante conos de papel, evitando la fuga de algn porcentaje delmaterial.

Se lleva a la estufa en bao Maria(colocando la fiola en el interior de un recipientecon agua), se observara que empiezan a salir burbujas de aire atrapadas en el

suelo, hacia la superficie. Se procede a la operacin de rolado, cada 15 minutos,con ayuda de guantes (aplicando un movimiento circular , de costado a la fiola,facilitando el escape de aire, en el interior de la fiola, sobre una franela)


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Una vez concluida esta etapa (eliminando el aire del interior del suelo) , se vierteuna cantidad pequea del agua hasta llenar la fiola y cubrir su capacidad, sesepara tambin en el recipiente con agua, una cantidad de agua superior a la

que puede contener la fiola, hasta el dia siguiente.Al dia siguiente se podr notar que el nivel de agua en la fiola con suelo, hadescendido, en este momento se retira el agua sobrante de manera que el nivelinferior del menisco de agua, se encuentre en la marca de la fiola, a un volumenconocido. Se toma en peso ( peso de la fiola, mas agua, mas suelo)

Se deshecha el contenido de la fiola, se lava bien y se llena la fiolaexclusivamente con agua, proveniente del recipiente con agua, separado de laestufa, el dia anterior, hasta la altura de la marca en la fiola, para un volumenconocido. Se toma el peso(peso de la fiola mas agua), y se toma la temperatura.


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Datos obtenidos en Laboratorio

N Ensayo 1 2 3 4 5 5 5

estimado 3.5% 5.0% 6.5% 8.0% 9.5% 11.0% 12.5%

Wmol+sh (g) 9154 9255 9319 9498 9585 9565 9589

Wmol (g) 5003 5003 5003 5003 5062 5062 5062

Wsh (g) 4151 4252 4316 4495 4523 4503 4527

Vmol (cm3) 2120.12 2120.12 2120.12 2120.12 2124.90 2124.90 2124.90

Yh (g/cm3)

ID lat s4 3 s2 s6 s1 s5 y3 y5 y3 y5 y2 y6 y1 y5

Wlat (g) 21.01 23.42 21 21.92 20.66 20.86 21.18 20.62 21.18 20.62 20.86 21.42 22.19 20.62

Wlat+sh (g) 50.36 59.53 40.92 46.76 52.29 56.7 54.02 65.05 45.83 54.5 55.15 70.11 60.23 46.78

Wlat+ss (g) 49.37 58.3 39.97 45.46 50.48 54.69 51.38 62.17 43.61 51.61 51.73 65.05 55.57 43.92

Ww (g)

Ws (g)

w (%)

wprom (%)

Yd (g/cm3)

FIOLA 1 2

Ws (g) 300 300

Wfws (g) 1429.8 1426.31

Wfw (g) 1245.84 1241.73Tfw (C) 17.1 17.1

Tfws(C) 18.3 18.5

T prom

K

Gs

Gs m Gravedad especif ica de los solidos promedio

Ensayo de gravedad especifica de solidos

Peso del suelo en la fiola

Peso del suelo + fiola + agua

Peso de la fiola + aguaTemperatura de la fiola + agua

Temperatura de fiola + agua + suelo

Temperatura promedio

Factor de correccion por temperatura

Gravedad especifica de los solidos


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Clculos intermedios y resultados

N Ensayo 1 2 3 4 5 5 5

estimado 3.5% 5.0% 6.5% 8.0% 9.5% 11.0% 12.5%

Wmol+sh (g) 9154 9255 9319 9498 9585 9565 9589

Wmol (g) 5003 5003 5003 5003 5062 5062 5062

Wsh (g) 4151 4252 4316 4495 4523 4503 4527

Vmol (cm3) 2120.12 2120.12 2120.12 2120.12 2124.90 2124.90 2124.90

Yh (g/cm3) 1.958 2.006 2.036 2.120 2.129 2.119 2.130

ID lat s4 3 s2 s6 s1 s5 y3 y5 y3 y5 y2 y6 y1 y5

Wlat (g) 21.01 23.42 21 21.92 20.66 20.86 21.18 20.62 21.18 20.62 20.86 21.42 22.19 20.62

Wlat+sh (g) 50.36 59.53 40.92 46.76 52.29 56.7 54.02 65.05 45.83 54.5 55.15 70.11 60.23 46.78

Wlat+ss (g) 49.37 58.3 39.97 45.46 50.48 54.69 51.38 62.17 43.61 51.61 51.73 65.05 55.57 43.92

Ww (g) 0.99 1.23 0.95 1.3 1.81 2.01 2.64 2.88 2.22 2.89 3.42 5.06 4.66 2.86

Ws (g) 28.36 34.88 18.97 23.54 29.82 33.83 30.2 41.55 22.43 30.99 30.87 43.63 33.38 23.3

w (%) 3.49% 3.53% 5.01% 5.52% 6.07% 5.94% 8.74% 6.93% 9.90% 9.33% 11.08% 11.60% 13.96% 12.27%

wprom (%)

Yd (g/cm3)

13.12%

1.892 1.905 1.920 1.966 1.942 1.903 1.883

3.51% 5.27% 6.01% 7.84% 9.61% 11.34%

FIOLA 1 2

Ws (g) 300 300

Wfws (g) 1429.8 1426.31

Wfw (g) 1245.84 1241.73Tfw (C) 17.1 17.1

Tfws(C) 18.3 18.5

T prom

K

Gs 2.58531541 2.59920291

Gs m

Ensayo de gravedad especifica de solidos

2.59225916


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Resultados

A partir del grafico se tiene

contenido optimo de humedad 8.2%

Peso Volumetrico seco Maximo 1.968 g/cm3


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Anlisis e interpretacin de Resultados, Conclusiones y Recomendaciones

1.-Se determinaron los siguientes valores para el agregado para pavimentos dela cantera de Chiguata

contenido optimo de humedad 8.2%

Peso Volumetrico seco Maximo 1.968 g/cm3

mediante el ensayo normalizado de Proctor Modificado, con una energa decompactacin del 2,700KN*m/m3

2.-Se pudo obtener la gravedad especifica del material, comoGravedad especifica de los solidos promedio 2.59226

3.- no se identificaron valores deficientes, que escapen ms all de la curva desaturacin, por lo que se puede concluir que el ensayo se realiz de maneraexitosa.

4.-Se recomienda , compactar la muestra de suelo para el posterior ensayo de

CBR a dicha humedad , del 8.2%

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