Monografia de Ensayo Lab. Proctor y Cbr

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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.)

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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.)

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DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

W.H.P.

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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

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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

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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)

Capas

Altura

caída

(cm)

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

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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

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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

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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.

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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.

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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

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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.

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1.5.2 PROCEDIMIENTO DE MUESTREO

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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

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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

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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

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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

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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

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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.

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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”.

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• 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.

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W.H.P.

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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)

Page 26: Monografia de Ensayo Lab. Proctor y Cbr

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

Page 27: Monografia de Ensayo Lab. Proctor y Cbr

DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

W.H.P.

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DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

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DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

W.H.P.

29

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DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

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Page 31: Monografia de Ensayo Lab. Proctor y Cbr

DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

W.H.P.

31

Page 32: Monografia de Ensayo Lab. Proctor y Cbr

DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

W.H.P.

32

2.5.4 CÁLCULOS DE ENSAYOS CBR

Page 33: Monografia de Ensayo Lab. Proctor y Cbr

DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

W.H.P.

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DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

W.H.P.

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Page 35: Monografia de Ensayo Lab. Proctor y Cbr

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

Page 36: Monografia de Ensayo Lab. Proctor y Cbr

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

Page 37: Monografia de Ensayo Lab. Proctor y Cbr

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

Page 38: Monografia de Ensayo Lab. Proctor y Cbr

DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

W.H.P.

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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