Monografia de Ensayo Lab. Proctor y Cbr

ESCUELA PROFESIONAL DE INGEÑERIA CIVIL Y ARQUITECTURA

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS

TEMA: ENSAYO DE LABORATORIO 1. PROCTOR MODIFICADO 2. CALIFORNIA BEARING RATIO (C.B.R.) CURSO

: DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

DOCENTE

: Raul

CARRERA

: INGENIERIA CIVIL

CICLO

: IX

ALUMNO

:

Apaza M.

 WILBER HUAMANI PUMA

CUSCO - ENERO -2014

:2009187443

DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

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

W.H.P.

2

DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

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 estructurado

es obtener un suelo de tal manera

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

W.H.P.

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DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

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)

ESTÁNDAR ESTÁNDAR MODIFICADO MODIFICADO 15 GOLPES

1 2 3 4 5

11.64*10.16 11.64*15.24 11.64*10.16 11.64*15.24 11.64*10.16

943.33 2123.03 943.33 2123.03 943.33

W.H.P.

Pisón Nº (kg) Capas

2.49 2.49 2.49 2.49 2.49

3 3 5 5 3

Altura caída (cm)

Nº Golpes

30.48 30.48 45.72 45.72 30.48

25 55 25 55 15

Energía compac. / volumen (kg*m/m3) 60.500 60.500 275.275 275.275 36.400

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DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

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

W.H.P.

5

DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

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

W.H.P.

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DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

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DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

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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DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

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

operado

Martillo.-

Un

pisón

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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DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

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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DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

CONTENIDO DE HUMEDAD Proyecto: MEJORAMIENTO TROCHA CARROZABLE CCENTA Ubicación: Sector: km 02+00 Provincia: Andahuaylas Distrito: Ccenta Region: Apurimac Hecho por: Muestreo: Interesado Calicata: 2 Prueba: Tec.Alberto Enciso Rios Profundidad: 1.5 Cálculos: Ing.Raul soto Jara Progresiva: km. 02+00 Solicitante: INTERESADO

ENSAYO Cápsula Nº Peso suelo húmedo + cápsula Peso suelo seco + cápsula Peso del agua Peso de la cápsula Peso neto del suelo seco % de Humedad

1 1 167.30 152.50 14.80 34.00 118.50 12.49

2 3 142.20 132.10 10.10 34.20 97.90 10.32

3 4 151.20 140.10 11.10 33.40 106.70 10.40

Fecha: 22-07-13

4 5 132.10 122.50 9.60 33.40 89.10 10.77

w (%) = 11.00

Este mismo procedimiento siguieron los demás grupos pero con contenidos de humedades diferentes (8%, 11%, 14%).

RECIPENTE 1 2 3 4 5 6

5% 64 61.1 2.9 20 41.1 7.1

W DE RECIPIENTE + SUELO HUMEDO (grs) W DE RECIPIENTE + SUELO SECO (grs) W DEL AGUA + EVAPORADA (grs) W RECIPIENTE (grs) W SUELO SECO (grs) CONTENIDO DE AGUA

HUMEDAD 8% 82.1 76.2 5.9 18.5 57.7 10.2

14% 74 65.7 8.3 16 49.7 16.7

% DE HUMEDAD

PRUEBA DE HUMEDAD 15%

10% PRUEBA DE HUMEDAD

5% 0% 0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

CONTENIDO DE AGUA

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DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

ENSAYO DE COMPACTACION ASTM D698- D1557-70 PROCTOR MODIFICADO Proyecto: MEJORAMIENTO TROCHA CARROZABLE CCENTA Ubicación: Tramo: km 02+00 Distrito: Ccenta Hecho por: Muestreo: Interesado Prueba: Tec.Alberto Enciso Rios Cálculos: Ing.Raul soto Jara Solicitante: INTERESADO Golpe/Capa: Diam. Molde (cm):

56 15.2

Muestra N°

N° Capas: Alt. (cm) 1

Capsula N°

Provincia: Región: Calicata: Profundidad: Progresiva:

5 11.6

Andahuaylas Apurímac 2 1.5 km. 02+00

Peso Martillo (Lb): Volumen (cm3):

2

3

2104.9

4

25

27

30

32

37

38

39

40

33.50

34.20

34.40

35.30

35.20

34.70

34.70

35.30

P eso Cap. + Suelo Humedo (gr)

115.60

112.90

129.60

117.30

117.20

120.50

124.30

121.50

P eso Cap. + Suelo Seco (gr)

108.90

106.20

120.30

109.20

107.30

110.00

112.00

109.50

P eso Suelo Humedo (gr)

82.10

78.70

95.20

82.00

82.00

85.80

89.60

86.20

P eso Suelo Seco (gr)

75.40

72.00

85.90

73.90

72.10

75.30

77.30

74.20

P eso del A gua (gr)

6.70

6.70

9.30

8.10

9.90

10.50

12.30

12.00

Co ntenido de Humedad (w)

8.89

9.31

10.83

10.96

13.73

13.94

15.91

16.17

P eso Capsula (gr)

Muestra N°

Fecha: 22-07-13

1

2

3

4

6463

6463

6463

6463

10495

10660

10826

10768

Co ntenido de Humedad real (w)

9.10

10.89

13.84

16.04

P eso Suelo Humedo en M o lde (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

P eso del M o lde (gr) P eso Suelo Humedo + M o lde (gr)

Dseca =

(Densidad Humeda ) (1+% de Humedad)

DENSIDAD SECA (gr/cm3)

CURVA DE COMPACTACION

1.80

1.75 7

8

9

10

11

12

13

14

15

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HUMEDAD (%)

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DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

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

W.H.P.

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DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

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 3–7 7 – 20 20 – 50

Muy pobre Pobre a regular Regular Bueno

Subrasante Subrasante Sub-base Base, sub_base

OH,CH,MH,OL OH,CH,MH,OL OL,CL,ML,SC,SP,SM GM,GC,SM,SP,GP

A5,A6,A7 A4,A5,A6,A7 A2.A4,A6.A7 A1b,A25,A3,A2-6

> 50

excelente

Base

GW, GM.

A1-a,A2-4,A3

C.B.R. 0–5 5 – 10 10 – 20 20 – 30 30 – 50 50 – 80 80 – 100

W.H.P.

CLASIFICACION Subrasante muy mala Subrasante mala Subrasante regular a buena Subrasante muy buena Sub base buena Base buena Base muy buena

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DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

C.B.R.

Clasificación suelo

2–5 5–8 8 – 20 20 – 30 30 – 60 60 – 80 80 – 100

Muy mala Mala Regular a buena Excelente Buena Buena Excelente

cualitativa

del Uso Sub-rasante Sub-rasante Sub-rasante Sub-rasante Sub-base Base Base

Fig. 2. Equipo empleado para las pruebas de compactación e hinchamiento

W.H.P.

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DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

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.

W.H.P.

21

DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

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”.

W.H.P.

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DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

•

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

W.H.P.

DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS.

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DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

W.H.P.

24

DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

GP

GW GM

Clasificación Unificada

GC SW SM SP SC

OH CH

ML CL OL MH A-1-a A-1-b A-2-4, A-2-5

Clasificación AASHTO A-2-6, A-2-7 A-3 A-4 A-5 A-6 A-7-5, A-7-6

Módulo de reacción de la subrasante k (Mpa/m3)

Módulo de reacción de la subrasante k (Kg/cm3)

Valor Soporte (psi)

CBR (%)

Tabla 1.4: Correlación aproximada entre la clasificación de los suelos y CBR:

W.H.P.

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DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

El equipo CBR para realizar, el tamizado, humedecimiento, la mezcla de suelo y la compactación.

2.5.3 PROCEDIMIENTO DE MUESTREO

W.H.P.

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DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

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DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

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DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

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2.5.4 CÁLCULOS DE ENSAYOS CBR

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DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

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DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

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ENSAYO DE RELACION DE SOPORTE DE CALIFORNIA (CBR) AASHTO T193-63 Proyecto: MEJORAMIENTO TROCHA CARROZABLE CCENTA Ubicación: Sector: km 02+00 Provincia: Andahuaylas 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: INTERESADO Densidad seca maxima: Cont. de agua Optimo:

13.50 gr/cm3 1.82 %

Const. Deform.: Altura (pulg.):

Molde Nº

I

II

Numero de Capas

5

5

Numero de Golpes

10

Cond. de Muestra

Fecha: 22-07-13

3.35 5.00

III 5

25

NO SAT.

SAT.

NO SAT.

56 SAT.

NO SAT.

SAT.

P.molde+Suelo humedo

7650

7720

7890

7907

8340

8348

Peso molde

3414

3414

3345

3345

3587

3587

Peso Suelo Humedo

4236

4306

4545

4562

4753

2304.52696

Densidad Humeda

1.84

1.87

1.97

1.98

2.06

2.07

% de Agua

13.59

17.96

13.06

15.49

13.27

14.24

Densidad Seca

1.618

1.58

1.744

1.71

1.82

Cond. de Muestra

2304.527

NO SAT.

Tarro Nº

10

Tarro + Suelo Humedo

2304.52696

SAT.

NO SAT.

2304.527

4761

Volumen del suelo

SAT.

2304.52696

2304.527

1.81

NO SAT.

11

4

11

12

172.3

145.60

123.6

129.50

134.10

131

133.5

140.90

132.8 120.5

Tarro + Suelo seco

13

13

SAT. 14

14

156

132.10

109.9

118.80

122.30

118

121.7

128.60

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

13.27

LECTURA DIAL

21/07/2008

0

0

0.000

0.000

0

0.000

0.000

0

0.000

0.000

22/07/2008

24

4

0.004

0.080

3

0.003

0.060

1

0.001

0.020

23/07/2008

48

5

0.005

0.100

4

0.004

0.080

2

0.002

0.040

24/07/2008

72

6

0.006

0.120

5

0.005

0.100

3

0.003

0.060

96 7 0.007 K (area) LECTURA PRESION Pulg2 DIAL (PSI)

0.140

6 0.006 LECTURA PRESION DIAL (PSI)

0.120

4 0.004 LECTURA PRESIO DIAL N (PSI)

0.080

FECHA

25/07/2008 Penetrac Carga (Pulg). Patron

EXPANSION I PULG.

%

CBR

LECTURA DIAL

PROM.

TIEMPO (Hrs)

EXPANSION I PULG.

%

CBR

LECTURA DIAL

EXPANSION I PULG.

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

%

CBR

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

W.H.P.

35

DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

ENSAYO DE RELACION DE SOPORTE DE CALIFORNIA (CBR) AASHTO T193-63 Proyecto: MEJORAMIENTO TROCHA CARROZABLE CCENTA Ubicación: Sector: km 02+00 Distrito: Ccenta Hecho por: Muestreo: Interesado Prueba: Tec.Alberto Enciso Rios Cálculos: Ing. Raul Soto Jara Solicitante: INTERESADO Densidad seca maxima: Cont. de agua Optimo:

Provincia: Región: Calicata: Profundidad: Ubicacion:

Andahuaylas Apurímac 2 1.5

Fecha: 22-07-13

km. 02+00

13.50 gr/cm3 1.82 %

Const. Deform.: Altura (pulg.):

600

3.35 5.00

0.160 10 GOLPES

10 GOLPES

0.140 500

25 GOLPES

25 GOLPES 56 GOLPES

EXPANCION (%)

400 ESFUERZO (PSI)

56 GOLPES

0.120

300

200

0.100

0.080 0.060 0.040

100

0.020

0.000

0

0

0.03 0.05 0.08 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50

24

48

72

96

TIEMPO (Hrs)

PENETRACION (pulg.)

Densidad Saturada(gr/cm3)

1.85 1.85 1.80 1.80 1.75 1.75 1.70 1.70 1.65 1.65 1.60 1.60 0.00 0.00

5.00 5.00

10.00 10.00

15.00 15.00

20.00 20.00

25.00 25.00

C.B.R. C.B.R. (% (%))

CANTERA

95% 10 golpes 25 golpes 56 golpes Densidad Seca

CBR (%)

4.96

13.10

19.65

Densidad Seca (gr/cm3)

1.62

1.74

1.82

W.H.P.

1.73

C.B.R. 95%

C.B.R. 100%

13.10

19.65

36

DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

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. CANTERA

3.2

95% 10 golpes 25 golpes 56 golpes Densidad Seca

CBR (%)

4.96

13.10

19.65

Densidad Seca (gr/cm3)

1.62

1.74

1.82

1.73

C.B.R. 95%

C.B.R. 100%

13.10

19.65

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. 

W.H.P.

37

DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

 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 desgasteluis martines fernandez.  CBR- Universidad nacional de Ingenieria-ing.Luis Chang Chang

W.H.P.

38