UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN (1)

7/28/2019 UNIVERSIDAD SEOR DE SIPAN (1)

1/38

UNIVERSIDAD SEOR DE SIPAN

CURSO : INGENIERA DE CAMINOS

TEMA : ENSAYOS PARA CARRETERASALUMNOS :DOCENTE : BALLENA DEL RIO PEDRO


2/38

Ensayos para carreteras

CBR DE SUELOS (LABORATORIO)

PROCTOR MODIFICADO

ANLISIS GRANULOMTRICO DE SUELOS POR TAMIZADO.

DETERMINACIN DEL LMITE PLSTICO E INDICE DE PLASTICIDAD. ABRASION LOS ANGELES (L.A.) AL DESGASTE DE LOS AGREGADOS DE

TAMAOS MENORES DE 37.5 mm (1 ").

RESISTENCIA AL DESGASTE DE LOS AGREGADOS GRUESOS DE TAMAOSMAYORES DE 19 mm ( 3 /4) POR MEDIO DE LA MAQUINA DE LOS ANGELES.

SALES SOLUBLES EN AGREGADOS PARA PAVIMENTOS FLEXIBLES.

DETERMINACION DEL GRADO DE COMPACTACION DE UNA MEZCLA.

BITUMINOSA MTC E 5092000.


3/38

Este mtodo fue propuesto en 1929 por los ingenieros T. E.Stanton y O.

Porter del departamento de carreteras de California. Desde esa fecha tant

en Europa como en Amrica, el mtodo CBR se ha generalizado y es un

forma de clasificacin de un suelo para ser utilizado como sub-rasante

material de base en la construccin de carreteras.

Durante la segunda guerra mundial, el cuerpo de ingenieros de los Estado

Unidos adopt este ensayo para utilizarlo en la construccin de aeropuertos.

1.0rigen del CBR


4/38

El CBR de un suelo es la carga unitaria correspondiente a 0.1

0.2 de penetracin, expresada en por ciento en su

respectivo valor estndar.Tambin se dice que mide la resistencia al corte de un suelo

bajo condiciones de humedad y densidad controlada. El

ensayo permite obtener un nmero de la relacin de soporte

que no es constante para un suelo dado sino que se aplica

solo al estado en el cual se encontraba el suelo durante

el ensayo.

1.2- Definicin de CBR


5/38

Fig 1. El asumido mecanismo de falla del suelo

Generado por el pistn de 19.4 cm2 en el Ensayo.


6/38

1.3Ensayo de C.B.R. (Nch 1852 of.81)

El nmero CBR se obtiene como la relacin de la carga unitaria en Kilos/cm

(libras por pulgadas cuadrada, (psi)) necesaria para lograr una ciert

profundidad de penetracin del pistn (con un rea de 19.4 centmetro

cuadrados) dentro de la muestra compactada de suelo a un contenido d

humedad y densidad dadas con respecto a la carga unitaria patrn requerid

para obtener la misma profundidad de penetracin en una muestra estndar d

material triturada, en ecuacin, esto se expresa.

=


7/38

Los ensayos de CBR se hacen usualmente sobre muestras compactadas al

contenido de humedad ptimo para un suelo especfico, determinado

utilizando el ensayo de compactacin estndar o modificado del

experimento


8/38


9/38


10/38

- Determinacin de la densidad y humedad.- Determinacin de las propiedades expansivas del material.- Determinacin de la resistencia a la penetracin.


11/38


12/38

Para la Compactacin- Molde de dim.= 6, altura de 7 a 8 y un collarn de 2.- Disco espaciador de acero dim. 5 15/16 y alt. 2.5- Pisn Peso 10 lb. y altura de cada 18.- Trpode y extensmetro con aprox. 0.001.- Pesas de plomo anular de 5 lbs c/u (2 pesas).Para la Prueba de Penetracin- Pistn seccin circular Dim. = 2 pulg.- Aparato para aplicar la carga: Prensa hidrulica. V= 0.05pulg/min. Con anillo calibrado.-Equipo miscelneo: balanza, horno, tamices, papel filtro,tanques para inmersin de muestra a saturar, cronmetro,extensmetros,etc.

4.0 Determinacin del CBR de SuelosRemoldados ASTM D 1883

4.1 Equipo


13/38


14/38


15/38

Humedad de mezcladoEs un factor importante en suelos finos y debe controlarsedebidamente.El contenido de humedad de la muestra amasada que se va a

compactar, deber ser igual al correspondiente a la densidad quese desea obtener, se ha comprobado que si esta humedad demezclado vara en 0.5% de la que se desea obtener, los CBRvariarn apreciablemente an cuando se obtenga una densidadaproximadamente igual a la densidad deseada


16/38

4.4 Determinacin de la expansin del material

a) Determinada la densidad y humedad se coloca el papel filtro sobre lasuperficie enrasada, un plato metlico perforado y se voltear el molde.b) Sobre la superficie libre de la muestra se colocar papel filtro y se montar el platocon el vstago graduable. Luego sobre el plato se colocar varias pesas de plomo.La sobrecarga mnima ser de 10 lbs.

c) Colocado el vstago y las pesas, se colocar el molde dentro de un tanque o depsitolleno con agua.

d) Se monta el trpode con un extensmetro y se toma una lectura inicial y setomar cada 24 horas.e) Al cabo de las 96 horas o antes si el material es arenoso se anota la lectura final paracalcular el hinchamiento. Se calcula el % de hinchamiento que es la lectura final menosla lectura inicial dividido entre la altura inicial de la muestra multiplicado por 100.Los adobes, suelos orgnicos y algunos suelos cohesivos tienen expansionesmuy grandes generalmente mayor del 10%.


17/38

Fig. 3. Disposicin de las diferentes piezas, durante laejecucin de los ensayos de hinchamiento y penetracin.


18/38

Los especmenes son saturados por 96 horas ,con una sobrecargaigual peso del pavimento que se utilizar en el campo pero enningn caso ser menor que 4.50 k. Es necesario durante este

periodo tomar registros de expansin cada 24 horas y al final dela saturacin tomar el porcentaje de expansin que es:


19/38

a) Si no es necesario sumergir la muestra en agua, se colocar sobre ella lapesa anular y se montarn las pesas de plomo, de tal modo que se obtengauna sobrecarga semejante a la del pavimento a construirse. Pasar a c) y d).b) Si la muestra ha sido sumergida en agua para medir su expansin, ydespus

que haya sido drenada, se colocar la pesa anular y encima de las pesas deplomo que tena la muestra cuando estaba sumergida en agua; o sea que lasobrecarga para la prueba de penetracin deber ser prcticamente igual a lasobrecarga que tena durante el ensayo de hinchamiento.c) El molde con la muestra y la sobrecarga, se coloca debajo de la prensa y se

asienta el pistn sobre la muestra, aplicando una carga de 10 lbs.d) Una vez asentado el pistn, se coloca en cero el extensmetro que mide lapenetracin y el dial del extensmetro tambin se coloca en cero.


20/38

e) Se hinca el pistn en incrementos de 0.025 a la velocidad de0.05/ minuto y se leen las cargas totales que ha sido necesarioaplicar hasta hincar el pistn 0.50 pulgada.

f) Una vez hincado el pistn hasta 0.50 pulgada, se suelta la cargalentamente; se retira el molde de la prensa y se quitan las pesas y la

base metlica perforada.g) Finalmente se determina el contenido de humedad de la muestra.Para el control de campo, bastar determinar el contenido de

humedad correspondiente a la parte superior de la muestra pero enel laboratorio se recomienda tomar el promedio de los diferentescontenidos de humedad ( parte superior e inferior de la muestra).


21/38

Foto 2. El equipomanual de CBR.La muestra est

instalada, el anilloy su dial dedeformaciones, eldial para medirlas deformaciones

y el pistn de19.4 cm2 de reatransversal.


22/38


23/38


24/38

25. CALCULO DEL CBRLas lecturas tomadas, tanto de las penetraciones como de las cargas, serepresentan grficamente en un sistema de coordenadas como se indica en la Fig4.Si la curva esfuerzo - penetracin que se obtiene es semejante a la del ensayo No1de la Fig. 4, los valores anotados sern los que se tomen en cuenta parael clculo de CBR.En cambio, si las curvas son semejantes a las correspondientes a los No. 2

y 3, las curvas debern ser corregidas trazando tangentes en la forma indicada enlaFig. 4. Los puntos A y B, donde dichas tangentes cortan el eje de abscisas,sern los nuevos ceros de las curvas.Las cargas unitarias y penetraciones se determinaran a partir de estos ceros.

Si analizamos la curva del ensayo No. 3 tendremos que le esfuerzocorrespondientea la penetracin corregida de 0.1 ser de 300 lb/pulg2 en lugar de 120 lb/pulg2

que es la correspondiente a la lectura inicial sin corregirde 0.1.


25/38

Fig. 5. Curvas esfuerzopenetracin para diferentes tipos de suelos.


26/38


27/38


28/38


29/38


30/38

ABRASION LOS ANGELES (L.A.) AL DESGASTE DE LOS AGREGADOSDETAMAOS MENORES DE 37.5 mm (1 ")

Este Modo Operativo est basado en las Normas ASTM C 131,AASHTO T 96 y ASTM C 535, las mismas que se han adaptado alnivel de implementacin y a las condiciones propias de nuestra

realidad. Cabe indicar que este Modo Operativo est sujeto arevisin y actualizacin continua.Este Modo Operativo no propone los requisitos concernientes aseguridad. Es responsabilidad del Usuario establecer las clusulasde seguridad y salubridad correspondientes, y determinar adems

las obligaciones de su uso e interpretacin.


31/38

OBJETIVO

Se refiere al procedimiento que se debe seguir para realizar el ensayo dedesgaste de los agregados gruesos hasta de 37.5 mm (1 ") por medio dela mquina de Los ngeles.El mtodo se emplea para determinar la resistencia al desgaste deagregados naturales o triturados, empleando la citada mquina con una

carga abrasiva.Para la abrasin de agregados gruesos. Ver anexo.


32/38

APARATOS Y MATERIALES Balanza: que permita la determinacin del peso con aproximacin de 1 g. Estufa, que pueda mantener una temperatura uniforme de 110 +5 C (230 +9 F). Tamices. Mquina de Los ngeles: la mquina para el ensayo de desgaste de Los ngeles

tendr las caractersticas que se indican en la Figura 1. Consiste en un cilindrohueco, de acero, con una longitud interior de 508 5 mm (20 0.2") y un dimetrotambin interior, de 711 5 mm (28 0.2").

Dicho cilindro lleva sus extremos cerrados y en el centro de cada extremo un eje, queno penetra en su interior, quedando el cilindro montado de modo que pueda girar enposicin horizontal alrededor de este eje. El cilindro estar provisto de una abertura,para introducir la muestra que se desea ensayar, y un entrepao, para conseguir larotacin de la mezcla y de la carga abrasiva. La abertura podr cerrarse por medio duna tapa con empaquetadura que impida la salida del polvo, fijada por medio de

pernos.


33/38

La tapa se disear de manera tal que se mantenga el contorno cilndricointerior. El entrepao se coloca de modo que la carga no caiga sobre la tapadurante el ensayo, ni se ponga en contacto con ella en ningn momento. El

entrepao ser desmontable, de acero, ocupando longitudinalmente toda unageneratriz del cilindro y se proyectar radialmente, y hacia el centro de laseccin circular del cilindro, en longitud de 89 2 mm (3,5 0.1"). Tendr uespesor tal que permita montarlo por medio de pernos u otro medioapropiado, de forma que quede instalado de un modo firme y rgido. La

distancia del entrepao a la abertura, medida a lo largo de la circunferenciadel cilindro y en el sentido de la rotacin, ser mayor de 1.27 m (50").

La mquina ser accionada y contrabalanceada en forma tal que debe mantener la


34/38

La mquina ser accionada y contrabalanceada en forma tal, que debe mantener lavelocidad perifrica bsicamente uniforme.La prdida de velocidad y el deslizamiento del mecanismo de transmisin son causafrecuente de que los resultados del ensayo no coincidan con los obtenidos en otramquina de desgaste de Los ngeles con velocidad perifrica constante.Carga abrasiva. La carga abrasiva consistir en esferas de acero o de fundicin, de undimetro entre 46.38 mm (1 13/16") y 47.63 mm (1 7/8") y un peso comprendido entre390 g y 445 g.

La carga abrasiva depender de la granulometra de ensayo, A, B, C o D,segn se indica en el numeral 3.2, de acuerdo con la Tabla 1 e:


35/38

PREPARACIN DE LA MUESTRALa muestra consistir en agregado limpio por lavado y secado en horno a unatemperatura constante comprendida entre 105 y 110 C (221 a 230'F), separada po

fracciones de cada tamao y recombinadas con una de las granulometras indicadasen la Tabla 2. La granulometra o granulometras elegidas sern representativas delagregado tal y como va a ser utilizado en la obra.La muestra antes de ensayada deber ser pesada con aproximacin de

Cuando se triture la muestra en el laboratorio, se har constar esto en el informe,debido a la influencia que tiene la forma de las partculas en el resultado delensayo.


36/38

PROCEDIMIENTO

Ejecucin del ensayo. La muestra y la carga abrasiva correspondiente, se

colocan en la mquina de Los ngeles, y se hace girar el cilindro a unavelocidad comprendida entre 30 y 33 rpm; el nmero total de vueltas deberser 500. La mquina deber girar de manera uniforme para mantener unavelocidad perifrica prcticamente constante. Una vez cumplido el nmero devueltas prescrito, se descarga el material del cilindro y se procede con una

separacin preliminar de la muestra ensayada, en el tamiz # 12. La fraccinfina que pasa, se tamiza a continuacin empleando el tamiz de 1.70 mm (No.12). El material ms grueso que el tamiz de 1.70 mm (No. 12) se lava, se secaen el horno, a una temperatura comprendida entre 105 a 110 C (221 a 230F), hasta peso constante, y se pesa con precisin de 1 g.


37/38

RESULTADOS

El resultado del ensayo es la diferencia entre el peso original y el peso finalde la muestra ensayada, expresado como tanto por ciento del peso original.El resultado del ensayo (% desgaste) recibe el nombre de coeficiente dedesgaste de Los ngeles. Calclese tal valor as:

% Desgaste = 100 (P1 - P2) / P1P1 = Peso muestra seca antes del ensayo.P2 = Peso muestra seca despus del ensayo, previo lavado sobre tamiz de1.70 mm (No. 12).


38/38

PRECISIN

Para agregados con tamao mximo nominal de 19 mm ("), conporcentajes de prdida entre 10 y 45%, el coeficiente de variacin entreresultados de varios laboratorios, es del 4.5%. Entonces, resultados de dosensayos bien ejecutados, por dos laboratorios diferentes, sobre muestras delmismo agregado grueso, no debern diferir el uno del otro en ms del 12.7%de su promedio.El coeficiente de variacin de operadores individuales, se encontr que esdel 2%. Entonces, los resultados de dos ensayos bien ejecutados sobre elmismo agregado grueso, no debern diferir, el uno del otro, en ms del 5.7%de su promedio.

UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN (1)

Documents

Transcript of UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN (1)