3 SUELOS

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MECNICA DE SUELOS4toINGENIERA CIVIL

INFORME DE MECNICA DE SUELOS

PROCEDENCIA: Tahual

MATERIAL: Base

INTEGRANTES: Pablo Guerrero E.Wilson Lpez.Edison Palomeque.

Alexander Calero.

MATERIA: Mecnica de Suelos

FECHA: 201207 - 10

2011 - 2012

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PRACTICA 1

DETERMIN CION DE HUMED DINTRODUCCIN

Esta prctica nos sirve para encontrar la cantidad de agua o humedad natural que contiene elmaterial en estudio.

OBJETIVOObtener la cantidad de humedad natural del material en estudio.

EQUIPO NECESARIO1) Balanza con aproximacin de 0.01gr.

2) Recipientes para las muestras3) Horno a temperatura de 1055C

4) Tamiz # 4 y fondo

PREPARACION DE LA MUESTRALa cantidad de suelo depender del tamao mximo de las partculas y de la muestra searepresentativa del material del cual se requiere obtener la humedad.Para este caso general se toma aproximadamente 50 gr. del suelo que pasa del tamiz # 4

EJECUCION

1.

Se anota el nmero del recipiente.2. Se pesa el recipiente.

3. Se coloca la muestra en el recipiente y se pesa.4. Colocar el recipiente con la muestra en el horno hasta que se logre un peso constante (24

horas).

5. Sacar del horno el recipiente con la muestra djese enfriar y anote su peso.

CALCULOSCon la ayuda de la siguiente frmula determinaremos la humedad del material.

%w =[(P(r+mh) - P(r+ms))/(P(r+ms)Pr)]*100

Donde :

P(r+mh) = peso del recipiente ms muestra hmeda

P(r+ms) = peso del recipiente con muestra secaPr= peso del recipiente

%w = (ww/ws)*100ww = peso del aguaws = peso slido

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DATOS OBTENIDOS Y CALCULOSPRACTICA: HUMEDAD DEL SUELO

FECHA: 20 de marzo de 2009

#

RECIP.

PESOS HUMEDAD

RECIP. REC+M.HUMEDA REC+M.SECA % w

Novi2 64.58 174.66 162.41 12.52%9 65.94 172.63 160.86 12.4%

A018 70.03 180.65 168.24 12.64%

%w= 12.52%

%Wnovi2= [(174.66162.41) / (162.4164.58)]*100 = 12.522%

%W9= [(172.63160.86) / (160.8665.94)]*100 = 12.4%

%WA018= [(180.65168.24) / (168.2470.03)]*100 = 12.64%

Para sacar el valor de la humedad promediamos los valores que se han obtenido

%W= (12.52 (+) 12.4(+)12.64)/ 3

%W = 12.52%

RECOMENDACIONTener mucho cuidado el momento de pesar las muestras.

ANEXOS HUMEDAD

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PRACTICA 2

C LIBR CIN DEL M TR ZINTRODUCCIN

La masa de agua que puede contener un matraz varia con la temperatura esto se debe enparte a que los cambios de temperatura produce que el vidrio del matraz contracciones yexpansiones y tambin adquiere la velocidad del agua varia con la temperatura; por lo tanto,cuando se va a determinar la densidad de un suelo es necesario conocer la capacidad delmatraz utilizado a la temperatura a la cual se a realizado el ensayo

Es conveniente dibujar para cada matraz una curva de calibracin o sea una curva que tengapor abscisa el peso del matraz mas agua hasta la lnea de aforo y por ordenada que tenga latemperatura correspondiente. Para realizar esta prctica se pueden utilizar los mtodos de:Enfriamiento y el de calentamiento.

OBJETIVOObtener la calibracin de un matraz con el propsito de facilitar la obtencin del pesoespecfico del suelo.

EQUIPOS NECESARIO1) Balanza de aproximacin de 0,01gr

2) Matraz a calibrarse

3) Termmetro graduado de 0 a 100 C con una aproximacin de 0,01 C4) Pipeta

5) Recipiente para agua

6) Cocina

PROCEDIMIENTO POR ENFRIAMIENTO1. Se llena el matraz con agua hasta la lnea de aforo y se lo hace hervir en bao de Mara

por un tiempo comprendido entre 5 y 10 minutos

2. Se retira el matraz del bao de Mara y se toma su temperatura introduciendo el

termmetro hasta la mitad del matraz, si la temperatura esta cercana a los 36 C (Temp.Mxima de calibracin) se continua con el proceso de calibracin en caso contrario sedeja enfriar o se le calienta ms.

3. Llegada a 36 se saca el matraz del bao de Mara, se enrasa con la pipeta hasta la lneade aforo, se seca exteriormente y se toma su peso inmediatamente despus se toma sutemperatura y se anota

4. se deja enfriar el matraz con agua hasta que baje aproximadamente a 4 C, se enrasahasta la lnea de aforo, se seca exteriormente, se pesa e inmediatamente se toma sutemperatura.

5. Se procede a dibujar la curva: (peso del matraz + agua) vs. temperatura

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DATOS OBTENIDOS Y CALCULOSX= Temperatura a la cual se tom el peso. Y=Peso(matraz+agua) (gr)

Por medio de los mnimos cuadrados obtenemos la recta requerida

X Y xi*yi

T(C) PESO(gr)

SUMAS X Y xi*yi

W (y)= a+ bx

Por mnimos cuadrados tenemos:

n 8.0000

xi 205yi 5280.5

xi2 5609

xiyi 135266.4

xiyixibxia

yixiban

2

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Valores ajustados a la recta

X Y

T(C) PESO(gr)

20 658.84

30 659.84

33 660.13

32 660.03

28 659.6424 659.24

22 659.04

34 660.23

36 660.43

39 660.73

18 658.64

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Es una prctica que se debe realizar con mucha precisin ya que con los datos obtenidos sedebe obtener la ecuacin de una recta.

Como recomendacin podemos decir que se debe usar cualquier mtodo para bajar o subirla temperatura del agua en el matraz debiendo tomar bien en cuenta la temperatura y el peso.

ANEXO CALIBRACION DEL MATRAZ

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PRACTICA 3

GR NULOMETRI POR T MIZ DOINTRODUCCIN

Esta prctica se realiza para determinar la cantidad de material fino y grueso existente en lamuestra tomada

OBJETIVO

Determinar la distribucin granulomtrica de los suelos

DESARROLLO

a) SUELOS FINOS

Equipo:1. Tamices #: 4, 10, 40, 200, fondos y tapa

2. Horno a 105 C 5 C3. Recipientes para la muestra

4. Balanza con precisin de 1gr y 0,1gr

5. Bandejas6. Franela

7. Cepillo metlico

Preparacin de la muestra:

1. Determinar la humedad de la muestra

2. Se toma aproximadamente 800gr de la muestra que sea representativa del suelo que se vaanalizar.

Procedimiento:

1. Se toma la malla #200 y como proteccin la # 40.

2. Se coloca la muestra sobre la malla 40 y se le disuelve con agua ayudndole con una mano atravs de movimientos giratorio.

3. El material que queda en la malla #200 se lo lava hasta que el agua que pase estecompletamente limpio, esto nos indica que las partculas menores a 0,074mm han pasado deltamiz #200.

4. El material retenido sobre la malla #200 y el retenido en la malla #40 se coloca en unabandeja.

5. La bandeja con este material se introduce en el horno durante 24 horas a una temperatura de

105 C 5 C.6. Transcurridlo las 24 horas se procede a sacar del horno la muestra, se deja enfriar y se

obtiene su peso (peso seco despus de lavado).

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7. Una vez obtenido el peso se coloca los tamices en orden ascendente (#s) 4, 10, 40, 200.

8. Se coloca el material sobre el tamiz # 4 y se procede a realizar el tamizado durantemovimientos horizontales, verticales y giratorios o colocamos la serie de tamices en latamizadota elctrica por un tiempo mnimo de 5 minutos.

9. Se procede a pesar el material retenido en cada uno de los tamices.

b)SUELOS GRUESOS

Equipos:

1. Balanza de capacidad de 20kg con aproximacin de 1gr

2. Tamices (#s): 3,2,5, 1, 1, , , 3/8, tamiz # 4 y fondo

3. Bandeja

4. Cepillo metlico

5. Franela

Preparacin de la muestra:

1. Una vez que llega la muestra al laboratorio se procede a tender con el propsito de quese seque a medio ambiente

2. Una vez que la muestra este seca se escoge de 10 a 15 mil gramos de la muestra a travsde un cuarteo.

Procedimiento:

1. Se coloca los tamices en orden ascendente y descendente

2. Se coloca sobre el tamiz de 3 el material y se procede a tamizar en la tamizad oraelctrica entre 5 a 10 minutos

3. Se procede a pesar los materiales retenidos en cada uno de los tamices.

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GRANULOMETRIA DE LA GRAVA

UNIVERSIDAD CATOLICA DE CUENCAFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

TIPO DE MUESTRA: BASE PRACTICA N:

PROCEDENCIA: TAHUAL FECHA:

ANALISIS GRANULOMETRICO

TAMIZ #PESO

RETEN gr

P.RET.

ACUM gr. % RETENIDO % PASAN. mm.3 76,2

2 50,8

1.5 38,1 0 0 0 100

1 25,4 284.8 284.8 3.67 96.33

19,1 706.7 991.5 12.76 87.24

12,7 1306.1 2297.6 29.57 70.43

3/8 9,52 921.9 3219.5 41.43 58.57

N.4 4,76 1448.6 4668.1 60.8 39.2

PASA EL # 4 3102 7770.1 100 0

N 10 2

N 40 0.42

N 200 0,074

FONDO

DATOS

PESO TOTAL ANTES DEL ENSAYO (WH) 7772

PESO TOTAL PARA EL ENSAYO (WS)

PESO DESPUES DE LAVADO Y SECA

HUMEDAD MATERIAL PASA # 4 EN %

ERROR

7772 100%

7770.1 X

X=99,97

100-99,97 =0,03

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GRANULOMETRIA DE LA ARENA


TIPO DE MUESTRA: BASE PRACTICA N:

PROCEDENCIA: TAHUAL FECHA:

ANALISIS GRANULOMETRICO

TAMIZ # PESORETEN gr

P.RET.ACUM gr.

%RETENIDO % PASAN. mm.

3 76,2

2 50,8

1.5 38,1

1 25,4

19,1

12,7

3/8 9,52

N.4 4,76

PASA EL #4 100

N 10 2 258.2 258.2 33.46 66.54

N 40 0.42 237.8 496 64.28 35.72

N 60 25.1 521.1 67.54 32.46

N 100 14.9 536 69.47 30.53

N 200 0,074 16 552 71.54 28.46

FONDO 5.1 557.2 82,19

DATOS

PESO TOTAL ANTES DEL ENSAYO (WH) 868.2

PESO TOTAL PARA EL ENSAYO (WS) 771.6

PESO DESPUES DE LAVADO Y SECA 557.1

HUMEDAD MATERIAL PASA # 4 EN % 12.52

ERROR

557.1 100%

557.2 X

X=100.018

100-99,99 =0,018

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GRANULOMETRIA DEL SUELO (LIGA)

UNIVERSIDAD CATOLICA DE CUENCA

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

TIPO DE MUESTRA: PRACTICA N:

PROCEDENCIA: FECHA:

ANALISIS GRANULOMETRICOTAMIZ PESO RETENIDO PESO RETENIDO

% RETENIDO % QUE PASAN mm PARCIAL (gr) ACUMULADO (gr) %QUE PASA

3 76,2 0,00 0,00 0 100 100

2 1/2 63,5 0,00 0,00 0,00 100 100

2 50,8 0,00 0,00 0,00 100,00 100

1 1/2 38,1 0 0 0 100 100

1 25,4 284.8 284.8 3.83 96.17 96.17

3/4 19,1 706.7 991.5 13.35 86.65 86.65

1/2 12,7 1306.1 2297.6 30.94 69.06 69.06

3/8 9,52 921.9 3219.5 43.36 56.64 56.64

N 4 4,76 1448.6 4668.1 62.87 37.13 37.13pasa N 4 3102

8 2,38

10 2 258.2 258.2 33.46 66.54 24.71

16 1,19

20 0,84

30 0,59

40 0,42 237.8 496 64.28 35.72 13.26

50 0,297

60 0,246 25.1 521.1 67.54 32.46 12.05

80 0,177

100 0,149 14.9 536 69.47 30.53 11.34200 0,074 16 552 71.54 28.46 10.57

PASA EL N 200 5.1

TOTAL

HUMEDAD % 12.52

PESO TOTAL PARA EL ENSAYO (Ws) 7770.1

PESO TOTAL ANTES DEL ENSAYO (Wh) 868.2

PESO SECO DESPUES DEL LAVADO Y SECADO 557,1

PESO SECO DESPUES DEL TAMIZADO 3102

PESO SECO AGREGADO GRUESO PARA PORCENTAJE RETENIDO 7424.94PESO SECO PARA AGREGADO FINO PARA PORCENTAJE RETENIDO 2756.84

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% GRAVA 62.87

%ARENA 26.56

%FINO 10.57CURVA GRANULOMETRICA

Coeficiente de uniformidad

% D % D

10.57 0.074 D10 69.06 12.7 D60

10 x= 0,07 60 x= 10.38

NO EXIS NO EXISTE 56.64 9.525

Cu= 10.38/0.07 = 148.29

Coeficiente de curvatura

% D

37.13 4.74 D30

30 x= 3.17

24.71 2

Cc = 3.172/ (0,07*10.38) = 13.83

GRANULOMETRIA

0,00

10,00

20,00

30,0040,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

100,00

110,00

00110100

TAMIZ

%

QUEPASA

10

60

D

DCu

60*10

302

DD

DCc

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CLASIFICACION DEL SUELOSUCS:

%RETENIDO #200= 71.54% > 50% SUELO GRUESO%RETENIDO#4= 62.87%

71.54 100%

62.87 X

X= 87.88% GRAVA

UBICANDONOS EN LA CARTA DE PLASTICIDAD TENEMOSLL=38.74LP=26.085

IP=12.66

QUE NOS DA UNA GRAVA LIMOSA DE MEDIA COMPRESIBILIDADY DE ACUERDO A LA GRADUACION TENEMOS QUE ES UNA GRAVA MALGRADUADA

GM GP

AASHTO:%QUE PASA #200 = 28.46% > 35% SUELO GRUESO

A=0

B=0

C=0

D=12.66-10=2.66

=0.2a + 0.05a * c + 0.01 b * d

= 0

POR LO TANTO SE TRATA DE UN SUELO GRUESO A-2-6

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ANEXOS DE GRANULOMETRIA

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PRACTICA 4

DETERMIN CION DEL LMITE LQUIDOINTRODUCCIN

Esta prctica sirve para la determinacin del porcentaje de humedad existente en el material a serexaminado

OBJETIVODeterminar la grafica del lmite lquido y el porcentaje de humedad que contenga cuando esta en

su lmite liquido

EQUIPOS UTILIZADOS

Dispositivo de casa grande

Ranurador

Esptula

Tamiz #40

Recipiente de caucho

Balanza de sensibilidad con aproximacin de 0.01gr

Horno a temperatura constante de 1055C

PROCEDIMIENTO As como en las practicas anteriores hacemos pasar el material por el tamiz #40 hasta

obtener unos 200graproximadamente para luego esta cantidad ser mezclada con agua hastaque alcance un estado pastoso.

Antes de proceder a realizar esta prctica hubo que calibrar el dispositivo de casa grande ocuchareta, para ser exactos 1cm y con ayuda de una paleta colocamos el material y nivelamoscon una paleta. Luego se realizo un corte en V en medio del material con ayuda del

ranurador y se procedi a girar la maquinita dndonos un nmero de golpes para cadamuestra, cada vez haba que ir colocando agua para esta prueba.

Con la ayuda de la balanza se tomaron los pesos respectivos y luego fueron colocados en elhorno un tiempo de 24 horas, transcurrido el mismo se volvieron a tomar los pesos parapoder realizar los clculos.

Aplicamos la frmula para obtener su humedad

%w =[ (P(r+mh) - P(r+ms))/(P(r+ms)Pr)]*100

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DATOS OBTENIDOS Y CALCULOS

FECHA: 20-mar-09#RECIP. 10 1A 3I 3B 3O

# GOLPES 27 22 18 12 8

PESOS(gr) M.HUMEDA + RECIP. 45.8 49.9 39.04 43.39 40.01

M.SECA + RECIP. 39.59 42.31 33.69 38.02 34.29

PESO AGUA 6.21 7.59 5.35 5.37 5.81

RECIPIENTE 21.6 21.9 19.5 24.9 21.1

MUESTRA SECA 17.99 20.41 14.19 13.12 13.19

% DE HUMEDAD 34.52 37.19 37.70 40.93 43.37

LIMITE LIQUIDO: 38.74

Graficamos con los valores obtenidos en los clculos

l limite liquido a los 25 golpes se encuentra en 38.74%

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 5 10 15 20 25 30

%DEHUMEDAD

# DE GOLPES

LIMITLIQUI OLinear (LIMITE

LIQUIDO)

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Con esta prctica se obtuvo la capacidad de retencin de lquido que tiene el material. Comorecomendacin se debe tener muy en cuenta que la cuchara de casa grande debe estar bien calibraday tomar muy en cuenta la cantidad de golpes dados hasta que exista la unin entre el materialseparado

ANEXOS DE LIMITE LIQUIDO

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PRACTICA 5

DETERMIN CIN DEL LIMITE PL STICOINTRODUCCIN

Esta prctica consiste en determinar la cantidad humedad que tiene el material con el que seva a trabajar.

OBJETIVODeterminar el valor del ndice de plasticidad.

EQUIPOS UTILIZADOS

Papel peridico

Recipiente de mezclado del material Esptula

Recipientes para humedad (para el caso cuatro)

Balanza con sensibilidad de 0.01gr.

Tamiz #40

Horno a temperatura constante de 1005C

PROCEDIMIENTOAntes de iniciar esta practica dejamos al material reposar al aire libre para luego con ayuda deltamiz #40 sacar una muestra de aproximadamente unos 200gr.

De estos 200gr tomamos la mitad para mezclarlos con agua para conseguir un material pastosoluego sacamos porciones y con la ayuda de papel y la mano procedimos a que el material tomeformas de cuiquitas de aproximadamente 3mm de dimetro, cuando empezaron a mostrarfisuras detuvimos el procedimiento cortamos sus extremos y lo segmentamos para luego serdepositados, pesados y luego ser introducidos en el horno durante 24 horas.

Transcurrido este tiempo fueron sacados y pesados nuevamente para poder realizar losrespectivos clculos.

La formula utilizado se muestra a continuacin:

%w = (P(t+m) - P(t+ms))/(P(t+ms)Pt)*100

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DATOS OBTENIDOS Y CALCULOS

# RECIP. 10PS 01 7 11

PESOS(gr)

M.HUMEDA+ RECIP. 13.12 13.58 22.46 44.37

M.SECA + RECIP. 12.93 13.34 22.36 44.29

AGUA 0.19 0.24 0.10 0.08

RECIPIENTE 12.2 12.4 22 43.97

MUESTRA SECA 0.73 0.94 0.36 0.32

% DE HUMEDAD 26.03 25.53 27.78 25

%wf= %w/ N%wf =(22.03+25.53+27.78+26.28+25)/4

%wf = 26.085%

% LIMITE PLASTICO: 29.61

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESAs mismo diremos que hay que despreciar los valores incoherentes para no afectar los clculos y a

lo mejor esto se debi porque nos pasamos en el rato de hacerlo cuiquita y perdimos este valor poreso hay que tener cuidado al rato de amasarlo contra el papel en este caso fue lo que utilizamos.

ANEXOS DE LIMITE PLASTICO

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PRACTICA 6

DETERNINACION DE LA GRAVEDAD ESPECFICA

INTRODUCCIN

Esta prctica consiste en determinar la cantidad humedad que tiene el material con el que seva a trabajar.

OBJETIVO

Determinar la gravedad especifica del material con el matraz calibrado.

EQUIPO

TAMIZ N40 Balanza y de 0.01gr de sensibilidad. Matraz calibrado. Pipeta. Recipiente para agua Horno a una temperatura de 105C, 5C.

Bandeja, termmetro y franela.

PROCEDIMIENTO

1. Se pesa unos 50gr de material y se procede a vaciarlo en el matraz calibrado y luego se pone aguahasta la lnea de afore.

2. Se coloca el matraz con el agua y suelo en el bao de Maria con el fin de expulsar las burbujas deaire que puedan estar en el interior del matraz.

3. Mediante giros se ayuda al matraz a que salga el aire atrapado.

4. Una vez que no exista aire atrapado se procede a enrazar observando que la parte inferior delmenisco de agua coincida con el afore.

5. Se debe evitar que quede adherido en el cuello del matraz agua o cualquier otro elementotambin se debe secar exteriormente el matraz.

6. Obtener el peso del material con agua y suelo.7. Inmediatamente se introduce el termmetro hasta la mitad de la suspensin y se anota la

temperatura debe sealarse que la temperatura mxima para esta prueba es de 25C y la mnimaes aquella a la cual se encuentra el agua en condiciones normales.

8. El peso del matraz mas agua para la temperatura a la cual se realizo el ensayo se obtiene de lacurva de calibracin del matraz.

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GRAVEDAD ESPECIFICA

PESOS RECIPIENTE 652.5

RECIPIENTE + AGUA 764.2

MUESTRA SECA 250

MATRAZ+ AGUA +MUESTRA 815.1

TEMPERATURA 17

P MATRAZ+

AGUA 660.9

Recomendaciones:Tener cuidado con el cuello del mataraz que este limpio y seco y tomar el pesodel mismo a la temperatura despus de 24 horas de haber expulsado el aire con

el bao de maria siempre y cuando ese sea menor a 25 C.

ANEXOS DE GRAVEDAD ESPECIFICA

)()( swmPwmPMs

MsS

61.21.8159.660250

250

S

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PRACTICA 7

COMPACTACION TIPO MODIFICADO

INTRODUCCION:

La compactacin de suelos en general es el mtodo mas barato de estabilizacindisponible. La estabilizacin de suelos consiste en el mejoramiento de laspropiedades fsicas indeseables del suelo para obtener un estructura, resistencia alcorte, y relacin de vacos, deseables. Existen muchos mtodos para estabilizarsuelos utilizando materia qumica como cal mezclas de cal y cenizas, cemento, y

compuestos de acido fosforito, pero estos mtodos usualmente son mas costososy pueden utilizar el mtodo de compactacin adicionalmente al as mezclas, puesal incorporar el material qumico en la masa de suelo se produce una granperturbacin de su estructura.

OBETIVO:

Familiarizar al estudiante con los ensayos de compactacin en laboratorio y

la obtencin de la relacin densidad- humedad para un esfuerzo decompactacin dado sobre un suelo particular.

EQUIPO:

o Molde de compactacin con base y collaro Martillo de compactacino Bandeja mezcladora grandeo Recipientes de humedado Probetao Macheteo Plancha metlicao Martilloo Guanteso Balanzas de capacidad 20 kg.o Balanza de precisin 0.1gr.o Franela

PROCEDIMIENTO:

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1.Tamizar el suelo para obtener por separado el material que pasa el yretiene el #4 y pasa el #4, colocar en saquillos.

2. Calcular los pesos sumando los pesos retenidos por los tamices , 3/8 y#4 correspondiente al material grueso y anotar el peso que pasa el tamiz#4 correspondiente al material fino.

3. Calcular los porcentajes de los pesos tanto de material grueso como fino ycalcular el valor que le corresponde de 5500 gr. a cada uno.

4. Cada grupo debe tomar 5500 gr. de suelo secado al aire y colocar en fundasplsticas para conservar la humedad.

5.Tomar 3 muestras para calcular la humedad.6. Calcular el peso seco del material fino.

7. Obtener la cantidad de agua correspondiente al 3% del peso seco.8. Pesar el molde y tomar las medidas para calcular el volumen.9. Mezclar el material con la cantidad de agua correspondiente a cada

muestra.10.Compactar la muestra colocando en 5 capas y dando 56 golpes por cada

capa.11.Quitar el collar y enrasar con el machete luego utilizando la plancha

metlica y el martillo compactar la superficie de la muestra llenando losvacos que queden en ella con el mismo material.

12.Pesar el molde con la muestra compactada.

13.Obtener la humedad de cada muestra compactada.14.Realizar la grafica de la densidad seca vs. la humedad de las muestras.

CALCULOS

Encerado con el recipiente:

# RECIP P RECIP P RCIP + M. H. P RCIP + M. S. % WB-20 211.5 201.6 4.69

W promedio=4.69%

Pasa el retiene # 4 = 3677 gr. 54,24% gruesoPasa el # 4 =. 3102 gr 45,76% fino

total 7180 gr.

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5500 100 %X 54.24 % X = 2983 gr. GRUESO

5500 100 %X 45.76 % X = 2517 gr. FINO

.2404

100

69.41

2517

100

%1

grw

WhWs

FINO

2404 100 %X 3 % X = 72.12 gr. cc. de agua

%W Peso aguagr o cc

4.69 07.69 57.3910.69 114.7813.69 172.1716.69 229.5619.69 286.9522.69 344.3425.69 401.73

28.69 459.12

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LABORATORIO DE SUELOS

TIPO DE MUESTRA: BASE PESO DEL MARTILLO 20 lb.

PROCEDENCIA: TAHUAL ALTURA DE MARTILLO 12 plg

COMPACTACION TIPO MODIFICADO

Muestra 1 2 3 4 5

Peso deseado para el ensayo 5500 5500 5500 5500 5500

Humedad aadida en % 16.69 19.69 22,69 13.69 25.69

Agua aadida en cm3 290 360 430 220 500

Peso cilindro + suelo hmedo =P1 10903 10976 10959 10852 10850

Peso cilindro sin collar = P2 5980 5980 5980 5980 5980

Peso del suelo hmedo P1-P2=P34923 4996 4979 4872 4870

Volumen del cilindro = V (cm3) 2086.79 2086.79 2086.79 2086.79 2086.79

Densidad hmeda D1 = P3 / V2359 2394 2386 2335 2334

Muestra para promediar 1 2 3 4 5

N de tarro NOV 12 A 018 1 9 11 10 2 3 5 6

Peso tarro + suelo hmedo 169.95 152.05 171.86 172.11 142.08 157.78 182.46 178.25 204.49 220.35

Peso tarro + suelo seco 156.6 141.6 157.7 158 130.9 144.5 168.4 164.7 182 196.3

Peso del agua 13.35 10.45 14.16 14.11 11.18 13.28 17.76 13.55 22.49 24.05

Peso del tarro 64.57 70.02 67.54 65.94 66.25 66.82 66.13 65.04 65.45 67.75

Peso suelo seco 92.03 71.58 90.16 92.06 64.65 77.68 102.27 99.66 116.55 128.55

Contenido de agua en % 14.51 14.60 15.71 15.31 17.29 17.10 13,75 13,60 19.30 18.71

Cont. promedio de agua en % 14.56 15.51 17.2 13.68 19.01

Peso seco de la muestra P4 4297.31 4325.17 4248.29 4285.71 4092.09

Densidad seca D2 = P4 / V 2059 2073 2036 2054 1961

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Densidad seca: 2076 kg/m3Humedad ptima: 15.2 %

ANEXOS:

1940

1960

1980

2000

2020

2040

2060

2080

0 3 6 9 12 15 18 21

Contenido de humedad %

Proctor modificado

Densidad seca

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PRACTICA 8

ENSAYO CBRObjetivo:Introducir al estudiante al mtodo para evaluar la calidad relativa del suelo para subrasante,subbase y de pavimentos.Equipo:Molde de compactacinDisco espaciadorMartillo de compactacinPapel filtro.Aparato para medir la expansin con deformmetro de caratula con presin de 0.01mm.Pesos para sobre carga.Maquina de compresin equipada con pistn de penetracin CBR.

MARCO TEORICOEl ensayo CBR (la ASTM denomina el ensayo simplemente un ensayo de relacin de soporte)Mide la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controladas. Elensayo permite obtener un numero de la relacin de soporte, pero de la aseveracin anterior esevidente que este nmero no es constante para un suelo dado sino que se aplica solo al estado enel cual se encontraba el suelo durante el ensayo. De paso, es interesante comentar que elexperimento puede hacerse en el terreno o en un suelo compactado, pero este aspecto seencuentra fuera del objetivo del presente manual de laboratorio.El numero CBR (o simplemente, CBR) se obtiene como la relacin de la carga unitaria (enlibras por pulgada cuadrada) necesaria para lograr una cierta profundidad de penetracin del

pistn de penetracin (con un rea de 3.1pulg2

) dentro de la muestra compactada de suelo a uncontenido de humedad y densidad dadas con respecto a la carga unitaria patrn requerida paraobtener la misma profundidad de penetracin en un muestra estndar de material triturado. Enforma de ecuacin esto es:CBR = (carga unitaria del ensayo/carga unitaria patrn)*100(%)De esta ecuacin se puede ver que el numero CBR es un porcentaje de la carga unitaria patrn.El numero CBR usualmente se basa en la relacin de carga para una penetracin de 2.5mm sinembargo, si el valor del CBR a una penetracin de 5.0mm es mayor, el ensayo debera repetirse(ordinariamente). Si un segundo ensayo produce nuevamente un CBR mayor de 5.0mm de

penetracin, dicho valor debe aceptarse como valor final del ensayo.Los ensayos de CBR se hacen usualmente sobre muestras compactadas al contenido de humedad

ptimo para el suelo especfico, determinado utilizando el ensayo de compactacin estndar omodificado.A menudo se compactan dos molde de suelo- uno para penetracin inmediata y otro para

penetracin despus de dejarlo saturar por un periodo de 96 horas. El segundo espcimen essaturado durante 96 horas con una sobre carga aproximadamente igual peso del pavimento quese utilizara en el campo pero en ningn caso el peso de la sobre carga ser menor de 4.5 Kg. Esnecesario durante este periodo tomar registros de expansin para instantes escogidosarbitrariamente y al final del periodo de saturacin se hace la penetracin para obtener el valorde CBR para el suelo en condicin de saturacin completa.En ambos ensayos de penetracin para determinar los valores de CBR se coloca una sobrecargasobre la muestra de la misma magnitud de la que se utilizo durante el ensayo de expansin. El

ensayo sobre la muestra saturada cumple dos propsitos:- Dar informacin sobre la expansin esperada en el suelo bojo la estructura de pavimento

cuando el suelo se satura.

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- Dar indicacin de la perdida de resistencia de vida a la saturacin en el campo.

El ensayo de penetracin se lleva a cabo en una maquina de compresin utilizando una taza dedeformacin unitaria de 1.27mm/min. Se toman lecturas de carga contra penetracin a cada0.5mm de penetracin hanta llegar a un valor de 5.0mm a partir del cual se toman lecturas conincrementos de 2.5mm hasta obtener una penetracin total de 12.7mm.

El valor de CBR se utiliza para establecer una relacin entre el comportamiento de los suelosprincipalmente con fines de utilizacin con base y subrasante bajo pavimentos de carreteras yaeropista.Preparacin de la muestraTomamos aproximadamente 40kg de material y colocamos los tamices 3, 2, 1 , 1, , ,3/8, fondo, y tamizamos.Escogemos todo el material que ha pasado el hasta el fondo, y separamos el material grueso y

el del fondo.Tomamos 3 muestras para determinar la humedad natural del suelo.Tomamos la cantidad para cada muestra, correspondiente al peso calculado en la prctica de

Compactacin realizada anteriormente que es de 5500gr cada una.Realizamos 3 muestras de suelo con la cantidad especfica y guardamos en fundas para conservarla humedad.

Procedimiento1. Pesamos el molde de compactacin sin incluir su base ni el collar.

2. Medimos el dimetro y la altura para obtener el volumen del molde.

3. Tomamos una muestra de suelo y agregamos de cantidad de agua necesaria para cumplirel incremento de humedad ptima.

4. Tomamos dos muestras para obtener la humedad del suelo que se va a compactar antes decompactarlo.

5. Ajustar el molde a la base, insertar el disco espaciador en el molde y cubrirlo con undisco de papel de filtro.

6. Colocamos el material en el molde dividindole en 5 capas y cada una de las tresmuestras, compactamos con el martillo de compactacin en un nmero de 56, 25 y 12golpes correspondientemente.

7. Quitar el collar y enrasar la muestra suavemente hasta nivelarla en el molde. llenar con

suelos finos los pequeos huecos que se hayan podido formar en la operacin anterior denivelacin de la muestra, para suelos de grano grueso se pueden utilizar partculas desuelo ligeramente menores que el agujero para completar el volumen en el sitiorequerido.

8. Retirar la base y el disco espaciador, pesar el molde con el suelo compactado ydeterminar el peso unitario total del suelo.

9. Colocar un disco de papel de filtro sobre la base, invertir la muestra (deforma que elespacio dejado por el disco espaciador quede en la parte superior), y asegurar el molde ala base de forma que el suelo quede en contacto con el papel de filtro.

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PARA MUESTRAS NO SATURADAS, LLEVAR A CABO LOS SIGUIENTES

PASOS.

10.Colocar suficientes pesas ranuradas (no menos de 4.5) sobre la muestra de suelo parasimular la presin de sobre carga requerida.

11.Colocar la muestra en la mquina de compresin y centrar el pistn sobre la superficie desuelo utilizando una carga inicial no mayor de 4.5 KG. Fijar el cero en los deformmetrode medida de carga y de penetracin (o deformacin).

12.Hacer lecturas de deformacin o penetracin como se indica en el marco terico y tomarlas respectivas lecturas del deformmetro de carga. Extraer la muestra del molde y tomardos muestras representativas adicionales para contenido de humedad.

PARA MUESTRAS SATURADAS:

13.Colocar la placa perforada con el vstago ajustable sobre el suelo compactado y aplicarsuficientes pesas ranuradas adicionales para obtener la sobre carga deseada dentro de unaaproximacin de 2.2Kg, cuidando de que la sobre carga total no sea inferior a 4.5 Kg.Registrar la sobre carga total (asegurarse de incluir la placa perforada como parte del

peso de sobre carga). Tambin asegurase de usar un disco de papel de filtro entre la baseperforada del vstago y el suelo para evitar que el suelo se pegue a la base del vstago.

14.Sumergir el molde y las pesas en un recipiente de agua de forma que el agua tenga accesotanto a la parte superior como a la parte inferior de la muestra y ajustar el deformmetrode caratula (con lecturas al 0.01mm) en su respectivo soporte. Marcar sobre el molde los

puntos donde se apoya el soporte de forma que pueda removerse y volverse a localizarsobre el molde en el mismo sitio cuando se desee hacer una lectura.

15.Ajustar en cero el deformmetro de expansin y registrar el tiempo de comienzo del

ensayo. Tomar las lecturas a: 24, 48, 72 y 96 horas de tiempo transcurrido. El ensayo deexpansin puede terminarse despus de 48 horas si las lecturas en el deformmetro deexpansin se mantienen constantes por lo menos durante 48 horas

16.Al final de las 96 horas de inmersin, sacar la muestra y dejarla drenar por espacio de 15minutos. Secar completamente la superficie superior de la muestra con toallas de papel.

17.Pesar la muestra sumergida incluyendo el molde.18.Tomar las lecturas de penetracin y carga.19.Tomar dos muestras para contenido de humedad del espcimen saturado de la parte

media de la muestra.

Clculos

1. La humedad optima se obtiene de la grafica de compactacin correspondiente a ladensidad mxima, que es de Ho=13.2%

HUMEDAD NATURAL DEL SUELO

MUESTRA N 1 2 3

RECIPT N 10 8 23P. RECIP + HUMEDAD 205.75 235.23 201.27

P. RECIP + M SECA 202.8 231.65 198.56

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2. Obtenemos la humedadnatural del suelo antes de

proceder a la compactacinmediante 3 muestras (Hn= 1.91%)

3. Tomamos los pesos correspondientes al suelo grueso y fino de la prctica de

Compactacin y calculamos el peso seco del suelo fino con la humedad natural (Hn).

Grueso= 3520gr

Fino= 1980gr.

4. Proseguimos a obtener la cantidad de agua (X) que hay que aadir a cada una de las tresmuestras para que alcancen la humedad optima (Ho), para esto necesitamos de la pruebade Compactacin la humedad aadida (Ha) y el contenido de agua (Ca) del punto mscercano al de la humedad optima correspondiente de la grafica de Compactacin.mediante la siguiente operacin:

()() ()

=546cc.

Ho= Humedad optima Hn = humedad naturalHa = humedad aadida Ca = contenido de agua

5. Aadimos los 546cc de agua a cada nuestra y proseguimos a compactar y a continuacinllenamos la tabla del Ensayo C.B.R.

PESO RECIPT 43.38 53.74 53.07

% HUMEDAD 1.85 2.01 1.86

HMEDAD PROMEDIO 1.91

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ENSAYO C.B.R.

MOLDE N 1 2 3

N DE CAPAS 5 5 5

N DE GOLPES POR CAPA 56 25 12

ANTES

DELREMOJO

DESPUES

DELREMOJO

ANTES

DELREMOJO

DESPUES

DELREMOJO

ANTES

DELREMOJO

DESPUES

DELREMOJO

PESO MUESTRA HUMEDA +MOLDE gr 12598 12614 12214 12228 12867 12885

PESO DEL MOLDE gr 7305 7305 7150 7150 7951 7951

PESO MUESTRA HUMEDA gr 5293 5309 5064 5078 4916 4934

VOLUMEN DE LA MUESTRA cm3 2290 2290 2290 2290 2290 2290

DENSIDAD HUMEDA gr/cm3 2.31 2.32 2.21 2.22 2.15 2.15

DENSIDAD SECA gr/cm3 2.04 2.01 1.95 1.91 1.89 1.85

CONTENIDO DE AGUA (antes del remojo)

1 2 3

TARRO N 13 20 33 35 28 37PESO MUESTRA HUMEDA +TARRO gr 185.71 200.05 148.21 139.81 151.6 149.18

PESO MUESTRA SECA + TARRO gr 168.77 181.53 136.67 128.32 139.64 136.53

PESO AGUA gr 16.94 18.52 11.54 11.49 11.96 12.65

PESO TARRO gr 43.26 44.02 52.32 43.87 52.75 44.23

PESO MUESTRA SECA gr 125.51 137.51 84.35 84.45 86.89 92.3

CONTENIDO DE HUMEDAD % 13.50 13.47 13.68 13.61 13.76 13.71

PROM. CONTENIDO DEHUMEDAD % 13.49 13.64 13.73

CONTENIDO DE AGUA (despus del remojo)

1 2 3

TARRO N 33 37 13 28 35 20

PESO MUESTRA HUMEDA +TARRO gr 214.69 180.53 215.93 230.91 196.06 180.15

PESO MUESTRA SECA + TARRO gr 193.16 162.58 192.3 206.18 174.41 161.08

PESO AGUA gr 21.53 17.95 23.63 24.73 21.65 19.07

PESO DEL TARRO gr 52.32 44.23 43.26 52.75 43.87 44.02

PESO MUESTRA SECA gr 140.84 118.35 149.04 153.43 130.54 117.06

CONTENIDO DE HUMEDAD % 15.29 15.17 15.85 16.12 16.58 16.29

PROM. CONTENIDO DEHUMEDAD % 15.23 15.99 16.44

AGUA ABSORVIDA % 1.74 2.34 2.7

6. A continuacin llenamos la tabla de datos del esponjamiento y de la penetracin.Nota: el material en este caso base no presento esponjamiento por lo que fue cero en lastres muestras. Para la PENETRACION utilizamos la ecuacin:

CARGA LIBRAS = 5.7069*X + 20.29: DONDE X ES LA LECTURA DELDEFORMIMETRO.

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PENETRACIONMOLDE N 1

penetracinpulgadas carga

cargalibras

Presioneslb/pulg2

Pres.Correg.lb/pulg2

Pres.Estndarlb/pulg2

ValoresCBR

0 0 0.00 0.00

25 23 151.55 48.89

50 96 568.15 183.27

75 182 1058.95 341.60

100 274 1583.98 510.96 625 1000 62.50

150 444 2554.15 823.92

200 636 3649.88 1177.38 1300 1500 86.67

250 819 4694.24 1514.27

300 1009 5778.55 1864.05 2000 1900 105.26

400 1421 8129.79 2622.51

500 1850 10578.06 3412.28

MOLDE N 2


cargalibras

Presioneslb/pulg2


Pres.Estndarlb/pulg2

ValoresCBR

0 0 0.00 0.00

25 20 134.43 43.36

50 36 225.74 72.82

75 57 345.58 111.48

100 79 471.14 151.98 175 1000 17.50

150 137 802.14 258.75

200 223 1292.93 417.07 445 1500 29.67

250 300 1732.36 558.83

300 412 2371.53 765.01 800 1900 42.11

400 645 3701.24 1193.95

500 896 5133.67 1656.02

MOLDE N 3


cargalibras

Presioneslb/pulg2


Pres.Estandarlb/pulg2

ValoresCBR

0 0 0.00 0.0025 22 145.84 47.05

50 38 237.15 76.50

75 50 305.64 98.59

100 63 379.82 122.52 122.52 1000 12.25

150 95 562.45 181.43

200 120 705.12 227.46 227.46 1500 15.16

250 157 916.27 295.57

300 191 1110.31 358.16 358.16 1900 18.85

400 258 1492.67 481.51

500 335 1932.10 623.26

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7.CONCLUIMOS CON LAS GRAFICAS DEL CBR DECADA MUESTRA.

ANEXOS

Peso del cilindro sin collarn Preparando la muestra con la humedad optima.

ni disco espaciador

Compactando una de las muestras. Peso de la muestra enrasada sin

Collarn ni disco espaciador.

Colocacin de las pesas y vstago. Muestra sumergidas totalmente en el agua.

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Calibracin del deformmetro.

Ajustando la prensa depenetracin.

Realizando el ensayo depenetracin tomando lasrespectivas lecturas de carga.

3 SUELOS

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