Monografia de Ensayo Lab. Proctor y Cbr
-
Upload
nessi-lipe-heredia -
Category
Documents
-
view
1.072 -
download
8
Transcript of Monografia de Ensayo Lab. Proctor y Cbr
ESCUELA PROFESIONAL DE INGEÑERIA CIVIL Y ARQUITECTURA
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS
CURSO : DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
DOCENTE : Raul Apaza M.
CARRERA : INGENIERIA CIVIL
CICLO : IX
ALUMNO :
WILBER HUAMANI PUMA :2009187443
CUSCO - ENERO -2014
TEMA: ENSAYO DE LABORATORIO
1. PROCTOR MODIFICADO
2. CALIFORNIA BEARING RATIO (C.B.R.)
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
2
INDICE
Índice…………………………………………………………………………. 2
Introducción.………………………………………………………………… 3
1. PROCTOR MODIFICADO……..……………………….………..………. 4
1.1 Objetivos Generales.……………………………………………………… 4
1.2 Generalidades…………..………………………………………………. 4
1.3 Marco teórico…………...………………………………………………. 5
1.4 Ensayo Proctor Modificado, ASTM D 1557……….…………...…… 8
1.5 Ensayo de Laboratorio……………..……….………………………… 10
1.5.1 Materiales e Equipo………………………………………….. 10
1.5.2 Procedimiento de Muestreo……………………………….. 13
1.6 Calculo de Ensayo de Compactación de proctor
modificado…………………………………….…………………………….. 17
2 CALIFORNIA BEARING RATIO (C.B.R)……………………….……… 18
2.1 Objetivos Generales.…………………………………………………… 18
2.2 Generalidades…………..………………………………………………. 18
2.3 Marco teórico…………...………………………………………………. 18
2.4 Tipo de CBR…..………...………………………………………………. 21
2.5 Ensayo De Laboratorio (CBR)…………………………………………. 22
2.5.1 Equipo y materiales……………………………………………. 22
2.5.2 Descripción de equipos…………………………………….. 23
. 2.5.3 Procedimiento de Muestreo……………………………….. 26
2.5.4 Cálculos de Ensayos CBR…………………………………… 32
3. CONCLUSIONES y RECOMENDACIONES…………………………… 37
3.1 Conclusiones…….……………………………………………. 37 3.2 Recomendaciones..……………………………………………. 37
4 BIBLIOGRAFÍA……………………………………………………………… 37 5 ANEXOS……………….……………………………………………………… 39
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
3
INTRODUCCION
Para la confección del presente trabajo de monografía se toma diferentes
informaciones necesarias para los ensayos de laboratorio para materiales de sub
rasante, sub base y base en diseño de Pavimentos, carreteras, aeropuertos y
losas deportivas ya sea Regidas o Flexibles, que estos laboratorios se deben
realizar como Proctor modificado y CBR.
La compactación está relacionada con la densidad máxima o peso volumétrico
seco máximo del suelo que para producirse es necesario que la masa del suelo
tenga una humedad determinada que se conoce como humedad óptima.
La importancia de la compactación es obtener un suelo de tal manera
estructurado que posea y mantenga un comportamiento mecánico adecuado a
través de toda la vida útil de la obra.
Por lo general las técnicas de compactación se aplican a rellenos artificiales, tales
como cortina de presa de tierra, diques, terraplenes para caminos y ferrocarriles,
muelles, pavimentos, etc. Algunas veces se hace necesario compactar el terreno
natural, como en el caso de cimentaciones sobre arena suelta.
Determinar la relación de soporte de california (CBR) de un suelo que está
sometido a esfuerzos cortantes, además evaluar la calidad relativa de suelo para
sub rasantes, sub bases y base.
ATENTAMENTE EL ALUMNO
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
4
1. PROCTOR MODIFICADO
1.1 OBJETIVO GENERAL.
Determinar el peso volumétrico seco máximo ( d máx) que pueda
alcanzar un material, así como la humedad óptima (W ópt..) a que deberá
hacerse la compactación.
1.1.1 Objetivo Específicos
Establecer la importancia del método de compactación como medio para
aumentar la resistencia y disminuir la compresibilidad de los suelos.
Obtener la curva de compactación de la muestra de suelo compactado en
el laboratorio de los pesos específicos secos contra el contenido de
humedad.
Obtener una curva de saturación del 100% para la muestra de suelo
compactado a partir de la cual todas las curvas de compactación deberán
ubicarse a la izquierda de dicha curva de saturación.
Analizar el ensayo cumpliendo las normas que lo regulan, considerando los
pasos que se deben seguir y los materiales que se deben usar.
1.2 GENERALIDADES
Actualmente existen muchos métodos para reproducir, al menos teóricamente, en
laboratorio las condiciones dadas de compactación en terreno. Históricamente, el
primer método, respecto a la técnica que se utiliza actualmente, es el debido R.R.
Proctor y que es conocido como Prueba Proctor estándar. El más empleado,
actualmente, es la denominada prueba Proctor modificado en el que se aplica
mayor energía de compactación que el estándar siendo el que está mas de
acuerdo con las solicitaciones que las modernas estructuras imponen al suelo.
También para algunas condiciones se utiliza el que se conoce como
Proctor de 15 golpes.
Todos ellos consisten en compactar el suelo, con condiciones variables que
se especifican a continuación:
Método
Proctor
N Tamaño
molde
(cm)
Volumen
molde
(cm)
Pisón
(kg)
Nº
Capas
Altura
caída
(cm)
Nº
Golpes
Energía
compac.
/ volumen
(kg*m/m3)
ESTÁNDAR 1 11.64*10.16 943.33 2.49 3 30.48 25 60.500
ESTÁNDAR 2 11.64*15.24 2123.03 2.49 3 30.48 55 60.500
MODIFICADO 3 11.64*10.16 943.33 2.49 5 45.72 25 275.275
MODIFICADO 4 11.64*15.24 2123.03 2.49 5 45.72 55 275.275
15 GOLPES 5 11.64*10.16 943.33 2.49 3 30.48 15 36.400
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
5
1.3 MARCO TEÓRICO
Se denomina compactación de suelos al proceso mecánico por el cual se busca
mejorar las características de resistencia, compresibilidad y esfuerzo deformación
de los mismos. Este proceso implica una reducción más o menos rápida de los
vacíos, como consecuencia de la cual en el suelo ocurren cambios de volúmenes
de importancia, fundamentalmente ligados a pérdida de volumen de aire.
La compactación está relacionada con la densidad máxima o peso volumétrico
seco máximo del suelo que para producirse es necesario que la masa del suelo
tenga una humedad determinada que se conoce como humedad óptima.
La importancia de la compactación es obtener un suelo de tal manera
estructurado que posea y mantenga un comportamiento mecánico adecuado a
través de toda la vida útil de la obra.
Por lo general las técnicas de compactación se aplican a rellenos artificiales, tales
como cortina de presa de tierra, diques, terraplenes para caminos y ferrocarriles,
muelles, pavimentos, etc. Algunas veces se hace necesario compactar el terreno
natural, como en el caso de cimentaciones sobre arena suelta.
Las ventajas que representa una compactación adecuada son:
a) El volumen de vacío se habrá reducido a un mínimo y consecuentemente, su
capacidad de absorber humedad también se habrá reducido a un mínimo.
b) La reducción de vacíos se debe a que las partículas de menor tamaño han
sido forzadas a ocupar el vacío formado por las partículas más grandes. De allí
que si una masa de suelos está bien graduada, los vacíos o poros se reducirán
prácticamente a cero y se establecerá un contacto firme y sólido entre sus
partículas, aumentando la capacidad del suelo para soportar mayores pesos.
Los métodos usados para la compactación de los suelos dependen del tipo de los
materiales con los que se trabaje en cada caso. Los suelos puramente
friccionantes como la arena se compactan eficientemente por métodos vibratorios
y métodos estáticos; en cambio los suelos plásticos, el procedimiento de
carga estática resulta el más ventajoso. Los métodos usados para determinar
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
6
la densidad máxima y humedad óptima en trabajos de mantenimiento y
construcción de carreteras son los siguientes:
Proctor estándar
Proctor modificado
A). Ensaye Proctor Estandar
El ensaye proctor estándar se refiere a la determinación del peso por
unidad de volumen de un suelo que ha sido compactado por un
procedimiento definido para diferentes contenidos de humedad.
EQUIPO:
Un molde de compactación. Constituido por un cilindro metálico de 4” de
diámetro interior por 4 ½ de altura y una extensión de 2 ½ “de altura y de 4”
de diámetro interior.
Un pisón metálico (martillo proctor). de 5.5 lbs. de peso (2.5 Kgs.) de 5 cm
(2”) de diámetro.
Una regla metálica
Dos balanzas. Una de 29 Kg de capacidad y 1.0 gr. de sensibilidad otra
de 500 gr., de capacidad y de 0.01 gr., de sensibilidad
Un horno .que mantenga una temperatura constante entre 100 – 110º C.
Probetas graduadas. De 1000 cm3.
Tara
La energía específica de compactación se obtiene aplicando la siguiente
formula:
Dónde:
Ee = Energía especifica
N = Numero de golpes por capa
n = Numero de capas de suelo
W = Peso del pisón
H = Altura de caída libre del pisón
V = Volumen del suelo compactado
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
7
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
8
1.4 ENSAYO PROCTOR MODIFICADO, ASTM D 1557
La compactaciones constituyen un capitulo importantísimo y se halla íntimamente
relacionado con la pavimentación de carreteras, vías urbanas, y pistas de
aterrizaje. El ensayo de compactación mediante el ensayo de proctor modificado,
relaciona la humedad del suelo versus su densidad seca, empleando un martillo
de 4.54 kg (10lb) soltando desde un altura de 457 mm (18pulg), transmitiendo una
energía de compactación de 56,000 lb-pie/pie3 o 2,700 kN-m/m3.
El suelo extraído de campo es compactado en un molde conocidas, con diferentes
contenidos de humedad. Contenidos bajas de humedad el suelo no se
compactara adecuadamente, porque no existe la lubricación que permita el
reacomodo de las partículas. Para altos contenido de humedad el suelo permite
densidad, porque el agua entre las partículas impedí que estos se junten. Solo se
tendrá una máxima densidad seca, MDS.
La húmeda a la que se alcanza su máxima densidad seca, se denomina óptimo
contenido de humedad. Los resultados de este ensayo son graficados como se
muestran en la figura 2.2.
Los resultados de la figura 2.2 indican que el suelo ensayado alcanza su máxima
densidad seca, MDS, a 2.176 gr/cm3 y el contenido de agua asociada a esta
densidad, OCH, es 7.88%.
En suelos granulares densos, la densidad de campo es muy cercano a la MDS del
proctor modificado; sin embargo, en suelos finos como las arenas y arcillas
limosas, la densidad de campo, generalmente, es muy menor que de la MDS.
La humedad natural de suelo arenosos y limos-arcillosos muchas veces alcanzan
valores muy por encima de O.C.H. y la densidad natural presentan valores mucho
menores al ensayo proctor modificado. En conclusión, como terreno de fundación
no alcanzara y/o estará lejos de la densidad equivalente de 95% o 100% de la
MDC.
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
9
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
10
1.5 ENSAYO DE LABORATORIO
1.5.1 MATERIALES Y EQUIPOS
Para la consecución satisfactoria de los resultados del laboratorio del
proctor estándar se emplearon los siguientes equipos:
Muestra de suelo de 6000 gramos.
Cilindro de compactación.
Espátula (enrrasador).
Balanza de sensibilidad de 0.01 gr.
Recipiente de agua.
Pistón o martillo.
Recipientes adecuados para la determinación de la humedad.
Horno Con temperatura regulable y circulación de aire.
Ensamblaje del Molde.- Los moldes deben de ser cilíndricos hechos de
materiales rígidos y con capacidad que se indican en Figuras 1 y 2. Las paredes
del molde deberán ser sólidas, partidas o ahusadas. El tipo “partido” deberá tener
dos medias secciones circulares, o una sección de tubo dividido a lo largo de un
elemento que se pueda cerrar en forma segura formando un cilindro que reúna los
requisitos de esta sección.
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
11
El collar de extensión debe de alinearse con el interior del molde, la parte inferior
del plato base y del área central ahuecada que acepta el molde cilíndrico debe ser
plana.
Molde de 4 pulgadas.- Un molde que Tenga en
promedio 4,000 ± 0,016 pulg
(101,6 ± 0,4 mm) de diámetro interior, una altura
de 4,584 ± 0,018 pulg (116,4 ±
0,5 mm) y un volumen de 0,0333 ± 0,0005 pie3
(944 ± 14 cm3). Un molde con las características
mínimas requeridas.
Molde de 6 pulgadas.- Un molde que tenga en promedio 6,000 ± 0,026 pulg
(152,4 ± 0,7 mm) de diámetro interior, una altura de: 4,584 ± 0,018 pulg (116,4 ±
0,5mm) y un volumen de 0,075 ± 0,0009 pie3 (2 124 ± 25 cm3). Un molde con las
características mínimas requeridas.
Pisón ó Martillo.- Un pisón
operado manualmente ó
mecánicamente. El pisón debe caer
libremente a una distancia de 18 ±
0,05 pulg (457,2 ± 1,6 mm) de la
superficie de espécimen.
Extractor de Muestras (opcional).- Puede ser una gata,
estructura ú otro mecanismo adaptado con el propósito de
extraer los especímenes compactados del molde.
Balanza.- Una balanza de aproximación de 1 gramo.
Horno de Secado.- Con control termostático
preferiblemente del tipo de ventilación forzada, capaz de mantener una
temperatura uniforme de 230 ± 9 ºF (110 ± 5 ºC) a través de la cámara de secado.
Regla.- Una regla metálica, rígida de una longitud conveniente pero no menor que
10 pulgadas (254 mm). La longitud total de la regla recta debe ajustarse
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
12
directamente a una tolerancia de ±0,005 pulg (±0,1 mm). El borde de arrastre
debe ser biselado si es más grueso que 1/8 pulg (3 mm).
Tamices ó Mallas.- De ¾ pulg (19,0 mm), 3/8 pulg (9,5 mm) y Nº 4 (4,75mm),
conforme a los requisitos de la especificaciones ASTM E11 (“Especificación para
mallas metálicas con fines de ensayo”).
Herramientas de Mezcla.- Diversas herramientas tales como cucharas,
mezclador, paleta, espátula, botella de spray, etc. ó un aparato mecánico
apropiado para la mezcla completo de muestra de suelo con incrementos de
agua.
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
13
1.5.2 PROCEDIMIENTO DE MUESTREO
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
14
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
15
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
16
Este mismo procedimiento siguieron los demás grupos pero con contenidos
de humedades diferentes (8%, 11%, 14%).
RECIPENTE HUMEDAD
5% 8% 14%
1 W DE RECIPIENTE + SUELO HUMEDO (grs) 64 82.1 74
2 W DE RECIPIENTE + SUELO SECO (grs) 61.1 76.2 65.7
3 W DEL AGUA + EVAPORADA (grs) 2.9 5.9 8.3
4 W RECIPIENTE (grs) 20 18.5 16
5 W SUELO SECO (grs) 41.1 57.7 49.7
6 CONTENIDO DE AGUA 7.1 10.2 16.7
Proyecto:
Ubicación: Sector: Provincia: Fecha: 22-07-13
Distrito: Region:
Hecho por: Muestreo: Calicata: 2
Prueba: Profundidad: 1.5
Cálculos: Progresiva:
Solicitante:
1 2 3 4
1 3 4 5
167.30 142.20 151.20 132.10
152.50 132.10 140.10 122.50
14.80 10.10 11.10 9.60
34.00 34.20 33.40 33.40
118.50 97.90 106.70 89.10
12.49 10.32 10.40 10.77
w (%) = 11.00
MEJORAMIENTO TROCHA CARROZABLE CCENTA
Tec.Alberto Enciso Rios
CONTENIDO DE HUMEDAD
Peso suelo húmedo + cápsula
Peso suelo seco + cápsula
ENSAYO
Cápsula Nº
Andahuaylaskm 02+00
Ing.Raul soto Jara
INTERESADO
km. 02+00
Ccenta Apurimac
Interesado
Peso del agua
Peso neto del suelo seco
% de Humedad
Peso de la cápsula
0%
5%
10%
15%
0.0 5.0 10.0 15.0 20.0
% D
E H
UM
EDA
D
CONTENIDO DE AGUA
PRUEBA DE HUMEDAD
PRUEBA DEHUMEDAD
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
17
ENSAYO DE COMPACTACION ASTM D698- D1557-70 PROCTOR MODIFICADO Proyecto: MEJORAMIENTO TROCHA CARROZABLE CCENTA
Ubicación: Tramo: Provincia: Andahuaylas Fecha: 22-07-13
Distrito: Región: Apurímac
Hecho por: Muestreo: Calicata: 2
Prueba: Profundidad: 1.5
Cálculos: Progresiva: km. 02+00
Solicitante:
Golpe/Capa: 56 N° Capas: 5 Peso Martillo (Lb):
Diam. Molde (cm): 15.2 Alt. (cm) 11.6 Volumen (cm3): 2104.9
Muestra N° 1 2 3
Capsula N° 25 27 30 32 37 38 39 40
Peso Capsula (gr) 33.50 34.20 34.40 35.30 35.20 34.70 34.70 35.30
Peso Cap. + Suelo Humedo (gr) 115.60 112.90 129.60 117.30 117.20 120.50 124.30 121.50
Peso Cap. + Suelo Seco (gr) 108.90 106.20 120.30 109.20 107.30 110.00 112.00 109.50
Peso Suelo Humedo (gr) 82.10 78.70 95.20 82.00 82.00 85.80 89.60 86.20
Peso Suelo Seco (gr) 75.40 72.00 85.90 73.90 72.10 75.30 77.30 74.20
Peso del Agua (gr) 6.70 6.70 9.30 8.10 9.90 10.50 12.30 12.00
Contenido de Humedad (w) 8.89 9.31 10.83 10.96 13.73 13.94 15.91 16.17
Muestra N° 1 2 3 4
Peso del M olde (gr) 6463 6463 6463 6463
Peso Suelo Humedo + M olde (gr) 10495 10660 10826 10768
Contenido de Humedad real (w) 9.10 10.89 13.84 16.04
Peso Suelo Humedo en M olde (gr) 4032 4197 4363 4305 Humedad Optima (%): 13.50
Densidad Humeda (gr/cm3) 1.92 1.99 2.07 2.05 Densidad Maxima (gr/cm3) 1.82
Densidad Seca (gr/cm3) 1.76 1.80 1.82 1.76
Tec.Alberto Enciso Rios
km 02+00
Ccenta
Interesado
(Densidad Humeda )Dseca =
(1+% de Humedad)
Ing.Raul soto Jara
INTERESADO
4
1.75
1.80
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
DE
NS
IDA
D S
EC
A (
gr/
cm
3)
HUMEDAD (%)
CURVA DE COMPACTACION
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
18
2. CALIFORNIA BEARING RATIO (C.B.R)
2.1 OBJETIVO GENERAL
Determinar la relación de soporte de California (CBR) de un
suelo que está sometido a esfuerzos cortantes, además
evaluar la calidad relativa del suelo para subrasante, sub
base, base y asfalto.
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
Determinar el índice relativo de soporte de un suelo en
condiciones de densidad controlada (compactado) ó un suelo
inalterado.
Conocer el comportamiento de los suelos saturados, y sus
propiedades expansivas.
Determinar experimentalmente el valor soporte de California
`para diferentes muestras de suelos.
Las finalidades de este ensayo es determinar la capacidad de
soporte de suelos y agregados compactados en laboratorio,
con una humedad óptima y niveles de compactación
variables.
El ensayo mide la resistencia al corte (punzonamiento) de un
suelo bajo condiciones de humedad y densidad controladas,
permitiendo obtener un % de la relación de soporte.
El índice CBR es una medida de la resistencia al esfuerzo de
cortante de un suelo, bajo condiciones de densidad y
humedad controladas.
2.3 MARCO TEÓRICO
Teniendo conocimiento que los pavimentos flexibles sufren generalmente
fallas por corte, generando deformaciones en la superficie y considerando
también que el pavimento está sometido a cargas móviles que están en
contacto con el suelo un corto tiempo, es que se desarrolló el método
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
19
California propuesto por el Ing. Porter en 1929 y adoptado luego por el
departamento de carreteras del estado de California, que considera relacionar
la resistencia del suelo a la penetración de un pistón de carga a determinadas
profundidades con respecto a una muestra patrón de material triturado.
El ensayo de C.B.R. (llamado también Valor Relativo de Soporte), nos permite
hallar un índice relativo de soporte que viene a ser el grado de resistencia que
tendrá nuestro suelo en base a un suelo patrón que es muestra triturada de
piedra.
El valor de C.B.R. hallado será = Carga unitaria del ensayo X 100
Carga unitaria patrón
Este ensayo es muy aplicado para evaluar los materiales a usar en las
capas de Base, Sub base, y la subrasante, de un pavimento, o de una
aeropista, u otra estructura que esté sometido a cargas móviles.
TABLAS PARA CLASIFICAR LOS SUELOS SEGÚN LOS VALORES DE
C.B.R.
C.B.R. Clasificación
general
Usos Sistema de clasificación
Unificado AASHTO 0 – 3 Muy pobre Subrasante OH,CH,MH,OL A5,A6,A7
3 – 7 Pobre a regular Subrasante OH,CH,MH,OL A4,A5,A6,A7
7 – 20 Regular Sub-base OL,CL,ML,SC,SP,SM A2.A4,A6.A7
20 – 50 Bueno Base, sub_base
GM,GC,SM,SP,GP A1b,A2-5,A3,A2-6
> 50 excelente Base GW, GM. A1-a,A2-4,A3
C.B.R. CLASIFICACION
0 – 5 Subrasante muy mala
5 – 10 Subrasante mala
10 – 20 Subrasante regular a buena
20 – 30 Subrasante muy buena
30 – 50 Sub base buena
50 – 80 Base buena
80 – 100 Base muy buena
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
20
C.B.R. Clasificación cualitativa del suelo
Uso
2 – 5 Muy mala Sub-rasante
5 – 8 Mala Sub-rasante
8 – 20 Regular a buena Sub-rasante
20 – 30 Excelente Sub-rasante
30 – 60 Buena Sub-base
60 – 80 Buena Base
80 – 100 Excelente Base
Fig. 2. Equipo empleado para las pruebas de compactación e
hinchamiento
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
21
2.4 Tipos de CBR.
Existen diferentes tipos de CBR como son.
C.B.R. suelos perturbados y remodelados.
Suelos gravosos y arenosos.
Suelos cohesivos poco o nada plásticas.
C.B.R. suelos inalteradas.
C.B.R. in situ.
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
22
2.5 ENSAYO DE LABORATORIO (CBR)
2.5.1 Equipo y materiales
• Máquina de prueba.- Gato de tornillo con velocidad vertical del
pistón controlada de 1.27cm/min.
• Disco espaciador de 6.14 cm de altura
• Moldes de 6” con un collar de extensión de 2” y una placa de
base perforada de diámetro menor a 1/16”.
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
23
• Un pisón de compactar especificado de acuerdo al tipo de
ensayo proctor que se realizó.
• Un vástago ajustable y placa perforada, 1 trípode y micrómetro
con aproximación de 0.001 para medir la expansión del suelo.
• Anillos de 5 o 10 Libras de peso, cuya función es simular la
carga de pavimento que existe sobre el suelo.
• Un pistón de penetración de 1.95” de diámetro y 19.35cm2 de
área con 4” de longitud.
• Bandejas para la preparación de la muestra.
• Cápsulas para hallar el contenido de humedad.
• Balanza de tres escalas, balanza de 20 kg.
• Horno de (105 a 110 grados centígrados)
• Combo de goma
• Tamices ¾”,3/8”, Nro. 4. se utilizan también según el tipo de
proctor utilizado.
• Guantes
• Papel filtro.
2.5.2 DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS.
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
24
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
25
Tabla 1.4: Correlación aproximada entre la clasificación de los suelos y CBR:
Clasificación Unificada
CH
OH
OL
MH
ML
CL
SM
SP
SC
GC
SW
GM
GP GW
Clasificación AASHTO
A-5
A-4
A-6
A-7-5, A-7-6
A-2-6, A-2-7
A-3
A-1-b
A-2-4, A-2-5
A-1-a
Módulo de reacción de la subrasante k (Kg/cm3)
Valor Soporte (psi)
CBR (%)
Módulo de reacción de la subrasante k (Mpa/m3)
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
26
El equipo CBR para realizar, el tamizado, humedecimiento, la mezcla de suelo y
la compactación.
2.5.3 PROCEDIMIENTO DE MUESTREO
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
27
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
28
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
29
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
30
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
31
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
32
2.5.4 CÁLCULOS DE ENSAYOS CBR
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
33
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
34
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
35
Proyecto:
Ubicación: Sector: km 02+00 Provincia: Andahuaylas Fecha: 22-07-13
Distrito: Ccenta Región: Apurimac
Hecho por: Muestreo: Interesado Calicata: 2
Prueba: Tec.Alberto Enciso Rios Profundidad: 1.5
Cálculos: Ing. Raul Soto Jara Ubicacion: km. 02+00
Solicitante:
Densidad seca maxima: 13.50 gr/cm3 Const. Deform.: 3.35
Cont. de agua Optimo: 1.82 % Altura (pulg.): 5.00
Numero de Capas 5 5 5
Numero de Golpes 10 25 56
Cond. de Muestra SAT. SAT. SAT.
P.molde+Suelo humedo 7720 7907 8348
Peso molde 3414 3345 3587
Peso Suelo Humedo 4306 4562 4761
Volumen del suelo 2304.527 2304.527 2304.527
Densidad Humeda 1.87 1.98 2.07
% de Agua 17.96 15.49 14.24
Densidad Seca 1.58 1.71 1.81
Cond. de Muestra SAT. SAT. SAT.
Tarro Nº 10 11 4 11 12 13 13 14 14
Tarro + Suelo Humedo 172.3 145.60 123.6 129.50 134.10 131 133.5 140.90 132.8
Tarro + Suelo seco 156 132.10 109.9 118.80 122.30 118 121.7 128.60 120.5
Peso del agua 16.3 13.50 13.7 10.70 11.80 13 11.8 12.30 12.3
Peso del tarro 34.10 34.30 33.60 34.60 34.30 34.10 34.30 34.20 34.10
Peso suelo seco 121.9 97.80 76.3 84.20 88.00 83.9 87.4 94.40 86.4
% de Agua 13.37 13.80 17.96 12.71 13.41 15.49 13.50 13.03 14.24
Prom. de % de Agua PROM. 13.59 PROM. 13.06 PROM. 13.27
PULG. % PULG. % PULG. %
0 0 0.000 0.000 0 0.000 0.000 0 0.000 0.000
24 4 0.004 0.080 3 0.003 0.060 1 0.001 0.020
48 5 0.005 0.100 4 0.004 0.080 2 0.002 0.040
72 6 0.006 0.120 5 0.005 0.100 3 0.003 0.060
96 7 0.007 0.140 6 0.006 0.120 4 0.004 0.080
Penetrac
(Pulg).
Carga
Patron
K (area)
Pulg2
LECTURA
DIAL
PRESION
(PSI)CBR
LECTURA
DIAL
PRESION
(PSI)CBR
LECTURA
DIAL
PRESIO
N (PSI)CBR
0.025 3 0 0 0 0.000 0 0.00
0.050 3 0 0 5 12.283 15 36.85
0.075 3 10 24.780714 15 36.850 20 49.13
0.100 1000 3 20 49.561481 4.956 45 110.550 11.055 75 184.25 18.425
0.200 1500 3 30 74.34236 4.956 80 196.534 13.102 120 294.80 19.653
0.300 1900 3 45 111.51355 5.869 120 294.800 15.516 150 368.50 19.395
0.400 2300 3 50 123.90399 5.387 160 393.067 17.090 190 466.77 20.294
0.500 2600 3 65 161.07528 6.195 190 466.766 17.953 230 565.03 21.732
LECTURA
DIAL
EXPANSION I
21/07/2008
13.59
1.618
78907650
3414
4236
2304.52696
24/07/2008
FECHA
25/07/2008
NO SAT.
NO SAT.
LECTURA
DIAL
EXPANSION I
3345
4545
2304.52696
TIEMPO
(Hrs)
LECTURA
DIAL
EXPANSION I
NO SAT.
22/07/2008
23/07/2008
NO SAT. NO SAT.
NO SAT.
13.06
1.744
8340
3587
4753
2304.52696
1.84 1.97 2.06
13.27
1.82
ENSAYO DE RELACION DE SOPORTE DE CALIFORNIA (CBR) AASHTO T193-63
I II IIIMolde Nº
INTERESADO
MEJORAMIENTO TROCHA CARROZABLE CCENTA
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
36
Proyecto: MEJORAMIENTO TROCHA CARROZABLE CCENTA
Ubicación: Sector: km 02+00 Provincia: Andahuaylas Fecha: 22-07-13
Distrito: Ccenta Región: Apurímac
Hecho por: Muestreo: Interesado Calicata: 2
Prueba: Tec.Alberto Enciso Rios Profundidad: 1.5
Cálculos: Ing. Raul Soto Jara Ubicacion: km. 02+00
Solicitante: INTERESADO
Densidad seca maxima: 13.50 gr/cm3 Const. Deform.: 3.35
Cont. de agua Optimo: 1.82 % Altura (pulg.): 5.00
ENSAYO DE RELACION DE SOPORTE DE CALIFORNIA (CBR) AASHTO T193-63
0
100
200
300
400
500
600
0.03 0.05 0.08 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
ES
FU
ER
ZO
(P
SI)
PENETRACION (pulg.)
10 GOLPES
25 GOLPES
56 GOLPES
0.000
0.020
0.040
0.060
0.080
0.100
0.120
0.140
0.160
0 24 48 72 96
EX
PA
NC
ION
(%
)
TIEMPO (Hrs)
10 GOLPES
25 GOLPES
56 GOLPES
1.60
1.65
1.70
1.75
1.80
1.85
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00
De
ns
ida
d S
atu
rad
a(g
r/c
m3
)
C.B.R. (%)
1.60
1.65
1.70
1.75
1.80
1.85
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00
De
ns
ida
d S
atu
rad
a(g
r/c
m3
)
C.B.R. (%)
10 golpes 25 golpes 56 golpes
95%
Densidad
Seca
C.B.R.
95%
C.B.R.
100%
4.96 13.10 19.65
Densidad Seca (gr/cm3) 1.62 1.74 1.82
CBR (%)
CANTERA
1.73 13.10 19.65
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
37
3 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
3.1 Conclusiones.
La compactación es un método ideal para mejorar las propiedades algunos
suelos que se utilizan en obras de construcción.
El ensayo de Proctor modificado nos ayuda a representar en el laboratorio
las técnicas de compactación utilizadas en campo.
Conocer el contenido de humedad óptimo es de mucha importancia ya que
es de gran utilidad a la hora de buscar una solución para mejorar las
propiedades de resistencia al cortante, densidad y otras del suelo. En el
caso del material que se utilizó en nuestra prueba se obtuvo un 13.5 % de
humedad óptima y una densidad máxima 1.83 gr/cm3
Conocer el CBR y densidad seca de un ensayo de laboratorio.
3.2 Recomendaciones.
Efectuar medidas congruentes en los procesos de mezclado.
Usar algún dispositivo que facilite o que propenda a conseguir una
homogeneidad casi del 100% al mezclar el material con el agua
adicional.
Llevar una secuencia lógica del número de golpes del pisón sobre
la superficie del material.
Asegurarse de que el martillo llegue al máximo de la altura para
garantizar la caída de potencial requerida según la norma que
regula el método del proctor estándar o proctor modificado.
4 BIBLIOGRAFIA
Juárez B. E y Rico R. A. (1975). Mecánica de suelos Tomo 1:
Fundamentos de la mecánica de Suelos. México: Limusa.
Braja M. D. (2001). Principios de ingenieria de cimentaciones. California:
International Thomson Editores.
10 golpes 25 golpes 56 golpes
95%
Densidad
Seca
C.B.R.
95%
C.B.R.
100%
4.96 13.10 19.65
Densidad Seca (gr/cm3) 1.62 1.74 1.82
CBR (%)
CANTERA
1.73 13.10 19.65
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
W.H.P.
38
Manual de ensayo de materiales para carreteras (EM-2000).
Ingeniería de Pavimentos – Ing. Jose R. Menendez Acurio.
Diseño moderno de pavimentos asfalticos-Universidad nacional de
ingeniería-M Sc. S. Minaya Gosales.
Compactación de suelos ensayos de penetración, ensayos de desgaste-
luis martines fernandez.
CBR- Universidad nacional de Ingenieria-ing.Luis Chang Chang