lab 1 ferney

7/24/2019 Lab 1 Ferney

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EXPLORACIÓN, ESTRATIFICACIÓN, CARACTERIZACIÓN PORTAMIZADO Y SOPORTE DEL SUELO EN LABORATORIO

EDWIN GARCÍA TABACO: 2012032016

FERNEY CAPARRO RODRÍGUEZ: 20110320!0ING" CI#IL

PRSENTADO A: ING" ECTOR FABIO URREA CAMPOSINGENIERO #IAS Y TRANSPORTE

FUNDACION UNI#ERSITARIA INTERNACIONAL DEL TROPICOAMERICANO

PA#IMENTOS Y LABORATORIO2$ DE AGOSTO DE 201%

YOPAL&CASANARE



OB'ETI#OS

OB'ETI#O GENERAL

• Determinar el índice de soporte y carga en una muestra de sueloinalterada obtenida en campo y mediante un análisis de lascaracterísticas determinadas en laboratorio clasifcar el suelo en lasclasifcaciones USCS y ASSHTO

OB'ETI#OS ESPECÍFICOS

• Atraves de la utilizacin de la tabla de clasifcacin de suelos USCS y lanorma ASSHTO realizar la categorizacin del tipo de suelos presente enla muestra así poder conocer sus características más relevantes!

• Determinar los límites de consistencia o límites de Atterberg de una"raccin de la muestra de suelo obtenida en campo y seleccionada paraeste propsito así mismo #allar los porcenta$es de #umedad y demásvariables necesarias para esta labor!

• Hallar los valores de %DC y C&'(insitu trav)s de la utilizacin delpenetrometro dinámico de cono y de las tablas normalizadas de relacinentre %DC y C&' *ue se encuentran en la norma invias +,-. /01(20!

• Calcular el C&' 3Cali"ornia &earing 'atio4 de una muestra de suelo *uese e5tra$o utilizando los procedimientos descritos en la norma +,-. /21(0 y la determinacin de la resistencia al cortante o C&' descritos en lanorma +,-. /67(0!



INTRODUCCION

Antes de toda obra de ingeniería es necesario realizar un reconocimientodel lugar y estudiar toda la documentacin t)cnica *ue e5ista como lo sontopogra"ía8 condiciones del suelo8 rocas8 "otogra"ías a)reas8 reconocimientodel terreno para identifcacin de condiciones geolgicas presenta8 planosde las zonas aleda9as8 conocer si pasan redes y demás *ue no vayan aresultar averiadas en el momento de la e$ecucin de la e5ploracin!

.l muestreo e identifcacin de materiales del subsuelo implica t)cnicassimples y comple$as acompa9adas de procedimientos e interpretacionesdi"erentes8 las cuales están in:uenciadas por condiciones geolgicas y

geográfcas8 por el propsito de la investigacin y por los conocimientos8e5periencia y entrenamiento del +ngeniero! %or ello es de vital importancia realizar prácticas de campo *uecontribuyan con la caracterizacin adecuada de os suelos de estosresultados se podrá analizar diversos "actores *ue son de gran relevanciacuando se pretende realizar una obra ya sea de carácter vial o comoconstruccin vertical del buen mane$o de estos datos depende en granmedida las condiciones de seguridad calidad y durabilidad de las obras *uese desarrollen!



RESUMEN

%ara el siguiente in"orme se utilizaran las normas I"N"#"E" 101&(investigacin de suelos y rocas para propsitos de ingeniería8 I"N"#" E)1(2 ) 0( m)todos de ensayo normal para el uso del penetrometrodinámico de cono en aplicaciones de pavimentos a poca pro"undidad,I"N"#"E" 1!*&( relacin de soporte del suelo en laboratorio! 3C&' delaboratorio48 I"N"#"E 123&0( análisis granulom)trico de suelos portamizado8 I"N"#"E" 12%&( determinacin del límite li*uido de los suelos yI"N"#"E" 126&( limite pastico e índice de plasticidad de los suelos! .l

ob$etivo principal de este análisis es determinar el tipo de suelo *uepresenta el sector8 como esta estratifcado8 características "ísicas y lacapacidad de soporte *ue presenta! la determinacin y distribucin de lostama9os de las partículas del suelo a analizar se inicia con la e5ploracindel suelo dependiendo del propsito de ingeniería *ue se vaya a utilizar8luego de #aber e5plorado el sitio se procede a determinar el procedimientode muestreo en este caso utilizaremos el m)todo de uso del penetrometrodinámico de cono8 lo *ue se #ace con este ensayo es estimar unaresistencia C&' in(situ a trav)s de una correlacin apropiada o paraestablecer otras características del material! %ero para tener una idea másclara de la resistencia del suelo se realiza el ensayo de C&' de laboratorio!

Se toma a su vez muestras estratigráfcas del suelo para el respectivoanálisis granulom)trico por tamizado8 determinacin del límite lí*uido8limite plástico y su índice de plasticidad! Así conocer las características delsuelo y determinar *u) tipo de suelo compone la subrrasante!

A+-./-;or t#e ne5t report <ill be used +,-. standards /2/(0 investigation o" soilsand roc=s "or engineering purposes8 +,- . /01(20 standard test met#ods"or using dynamic cone penetrometer paving applications at s#allo<dept#s8 inve /67(0 ratio laboratory soil support! 3C&' laboratory48 /1>(20

+,-. soil particle size analysis by sieving8 +,-. /1?(0 determining t#eli*uid limit o" soils and +,-. /1@(0 pastic limit and plasticity inde5 o" soils! T#e main ob$ective o" t#is analysis is to determine t#e type o" soil t#atpresents t#e sector as t#is stratifed8 p#ysical c#aracteristics and t#eability to support #aving! and determining size distribution o" soil particlesto analyze begins <it# t#e e5ploration o" t#e soil depending on t#e purposeo" engineering is to be used8 a"ter #aving e5plored t#e site is necessary to



determine t#e sampling procedure in t#is case <e use t#e met#od o" usingt#e dynamic cone penetrometer8 <#ic# ma=es t#is test is to estimate a

resistance C&' in(situ t#roug# an appropriate correlation or set ot#erc#aracteristics o" t#e material! &ut to #ave a clearer idea o" t#e strengt# o" t#e soil testing laboratory C&' is per"ormed! +t ta=es turn stratigrap#ic soilsamples "or t#e respective sieve size analysis8 determination o" t#e li*uidlimit8 plastic limit and plasticity inde5! So =no< t#e soil c#aracteristics anddetermine <#at type o" soil subgrade composed!

MARCO TEORICO

1" IN#ESTIGACION DE ROCAS PARA PROPOSITOS DE INGENIERIA

Un estudio adecuado de suelos8 rocas y agua "reática8 proporciona lain"ormacin +nstituto ,acional de -ías . /2/ 1 pertinente para decidirsobre uno o más de los siguientes tpicosB

• ocalizacin tanto vertical como #orizontal de la obra propuesta!

• ocalizacin y evaluacin del material de pr)stamo y de "uentes localesde materiales de construccin8 para su empleo como agregados paralas vías o para las estructuras8 para materiales de fltro o para laproteccin de taludes!

• ,ecesidad de cual*uier tratamiento o drena$e de la subrrasante o de la"undacin de terraplenes!

• ,ecesidad de t)cnicas especiales para la e5cavacin y el drena$e!

• Desarrollo de investigaciones de capas *ue subyacen a las superfcialesdetalladas para estructuras específcas!

• +nvestigaciones de estabilidad de taludes naturales8 cortes yterraplenes!

• ,ecesidad de identifcacin de áreas *ue re*uieren especial proteccindel medio ambiente!

• ,ecesidad de controlar problemas de construccin!



a investigacin de suelos y rocas subyacentes a la superfcie deberáproporcionar muestras representativas y de calidad tal8 *ue permitan

determinar la clasifcacin del suelo o el tipo mineralgico de la roca8 oambos8 y las propiedades de ingeniería pertinentes al dise9o propuesto!

2" ANALISIS GRANULOMETRICO"

Su fnalidad es obtener la distribucin por tama9o de las partículaspresentes en una muestra de suelo! Así es posible tambi)n su clasifcacinmediante sistemas como AASHTO o USCS! .l ensayo es importante8 ya *uegran parte de los criterios de aceptacin de suelos para ser utilizados enbases o subbases de carreteras8 presas de tierra o di*ues8 drena$es8 etc!8depende de este análisis! %ara obtener la distribucin de tama9os8 se

emplean tamices normalizados y numerados8 dispuestos en ordendecreciente! %ara suelos con tama9o de partículas mayor a 28206 mm! 306micrones4 seUtiliza el m)todo de análisis mecánico mediante tamices de abertura ynumeracin indicado en la tabla /!?! %ara suelos de tama9o in"erior8 seutiliza el m)todo del #idrmetro8 basado en la ley de Sto=es!

3" LIMITES DE CONSISTENCIA

os límites de Atterberg o límites de consistencia se utilizan paracaracterizar el comportamiento de los suelos fnos8 aun*ue sucomportamiento varía a lo largo del tiempo! .l nombre de estos es debidoal científco sueco Albert aurita Atterberg 3/76@(/E/@4!

os límites se basan en el concepto de *ue en un suelo de grano fno solopueden e5istir cuatro estados de consistencia segFn su #umedad! Así8 unsuelo se encuentra en estado slido8 cuando está seco! Al agregárseleagua poco a poco va pasando sucesivamente a los estados de semislido8plástico8 y fnalmente lí*uido! os contenidos de #umedad en los puntos detransicin de un estado al otro son los denominados límites de Atterberg!

os ensayos se realizan en el laboratorio y miden la co#esin del terreno ysu contenido de #umedad8 para ello se "orman pe*ue9os cilindros deespesor con el suelo! Siguiendo estos procedimientos se defnen treslímitesB

L-4 5789



.sta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimientonormalizado en *ue una mezcla de suelo y agua8 capaz de ser moldeada8

se deposita en la Cuc#ara de Casagrande o Copa de Casagrande8 y segolpea consecutivamente contra la base de la má*uina8 #aciendo girar lamanivela8 #asta *ue el surco *ue previamente se #a recortado8 se cierre enuna longitud de /1 mm 3/G14! Si el nFmero de golpes para *ue se cierre elsurco es 1?8 la #umedad del suelo 3razn peso de aguaGpeso de sueloseco4 corresponde al límite lí*uido!

L-4 5;-9.sta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimientonormalizado pero sencillo consistente en medir el contenido de #umedadpara el cual no es posible moldear un cilindro de suelo8 con un diámetro de

> mm! %ara esto8 se realiza una mezcla de agua y suelo8 la cual se amasaentre los dedos o entre el dedo índice y una superfcie inerte 3vidrio48 #astaconseguir un cilindro de > mm de diámetro! Al llegar a este diámetro8 sedesarma el cilindro8 y vuelve a amasarse #asta lograr nuevamente uncilindro de > mm!

L-4 84 9<-./=<.sta propiedad se manifesta cuando una p)rdida de #umedad no traeapare$ado un cambio de volumen! .s el contenido de #umedad entre losestados de consistencia semislido y slido! %ara su obtencin enlaboratorio se seca una porcin de suelo 3#umedad inicial y volumen inicial

conocidos4 a /2?ICG//2IC y se calcula la #umedad perdida segFn elsiguiente cálculoB

!" ENSAYO DE PENETRACION CONO DINAMICO DE CONO

.ste m)todo de ensayo se usa para evaluar la resistencia in(situ de suelosinalterados yGo materiales compactados! a rata de penetracin del %DC de7 =ilogramos puede ser utilizada para estimar el C&' in(situJ paraidentifcar los espesores de las capasJ así como para estimar la resistenciaal corte de las capas y otras características de los materiales *ue las

constituyen! .5isten otros m)todos de ensayo para penetrmetros condi"erentes masas de martillo y tipos de puntas cnicas8 los cuales tienencorrelaciones *ue son aplicables Fnicamente a esos instrumentosespecífcos!

.l %DC de 7 =ilogramos debe ser sostenido verticalmente durante suempleo y8 por lo Tanto8 es utilizado "undamentalmente en aplicaciones de



construcciones #orizontales8 Tales como pavimentos y losas de piso! .linstrumento es típicamente empleado para evaluar propiedades de los

materiales a una pro"undidad #asta de /!222 milímetros ba$o la superfcie!a pro"undidad de penetracin puede ser incrementada utilizandoe5tensiones en la varilla in"eriorJ sin embargo8 si se emplean e5tensionesen la varilla in"erior8 se debe tener cuidado cuando se empleen lascorrelaciones para estimar otros parámetros8 puesto *ue dic#ascorrelaciones son solamente apropiadas para una confguracin específcadel %DC! a masa y la inercia del dispositivo cambiarán y se produciráinevitablemente una resistencia adicional a la "riccin a lo largo de lase5tensiones de la varilla!

.l %CD de 7 =ilogramos puede ser utilizado para estimar las características

de resistencia de suelos de grano fno y grueso8 materiales de construcciny materiales d)biles modifcados o estabilizados! .l dispositivo no se puedeemplear en materiales altamente estabilizados o cementados o enmateriales granulares *ue contengan un gran porcenta$e de agregadosp)treos cuyas partículas tengan partículas con tama9os superiores a ?2milímetros 31K4! .l %DC puede ser utilizado para estimar la resistencia in(situ de materiales *ue se encuentren por deba$o de una capa altamenteestabilizada8 previo el barrenado de la misma para permitir un orifcio deacceso!

%" RELACION DE SOPORTE DE SUELO EN LABORATORIO>CBR?

.ste m)todo de prueba se emplea para evaluar la resistencia potencial demateriales de subrrasante8 subbase y base8 incluyendo materialesreciclados para empleo en pavimentos de carreteras y pistas de aterriza$e!.l valor de C&' obtenido en esta prueba "orma parte integral de variosm)todos de dise9o de pavimentos :e5ibles!

%ara aplicaciones en las cuales el e"ecto del contenido de agua decompactacin sobre el C&' es ba$o8 tales como materiales de grano gruesosin co#esin8 o cuando se permita una tolerancia en relacin con el e"ectode di"erentes contenidos de agua de compactacin en el procedimiento deldise9o8 el C&' se puede determinar al contenido ptimo de agua de unes"uerzo de compactacin especifcado! a masa unitaria seca especifcada



corresponde8 generalmente8 al porcenta$e mínimo de compactacinpermitido al usar las especifcaciones para compactacin en el campo!

%ara aplicaciones en las cuales el e"ecto del contenido de agua decompactacin sobre el C&' se desconoce8 o en las cuales se desea teneren cuenta su e"ecto8 el C&' se determina para un rango de contenidos deagua8 usualmente el permitido para compactacin en el campo empleandolas especifcaciones e5istentes para tal fn! .l criterio para la preparacinde especímenes de prueba de materiales autocementantes 3y otros48 loscuales ganan resistencia con el tiempo8 se debe basar en una evaluacinde ingeniería geot)cnica! os materiales de autocementantes8 debencurarse apropiadamente #asta *ue se pueda medir relaciones de soporterepresentativas de las condiciones de servicio a largo plazo8 de acuerdo

con el criterio del +ngeniero!

ENSAYO DE PDC

E79 @ /-4./54

• %enetrometro dinámico de cono 3%DC4 de 7 =g!• -arilla de acero de /@mm 3?G74 de diámetro con una punta cnica

reutilizable desec#able!• ;ormato para registro de los datos• Herramienta menor 3pala8 pala draga8 barra4!

PROCEDIMIENTO PARA PENETROMETRO DINAMICO DE CONO >PDC?

#4./=< 84 479: Antes de comenzar el ensayo8 se realiza lainspeccin del dispositivo %DC en las partes *ue pueden su"rir da9os por"atiga8 se identifca *ue el ensamble y en la mani$a no tienen desgaste de

la varilla ni del cono reutilizable8 seguido a esto se a$ustan todas las $untascon seguridad incluyendo el yun*ue de ensamble y el cono reutilizable 3oel adaptador del cono desec#able4 a la varilla de ensayo!



;oto ,I /B inspeccin de e*uipo ;oto ,I 1B a$uste de e*uipos!

E//=<B se realiza una e5cavacin manual con dimensionesapro5imadas a /!22 metros de longitud 5 /!22 metros de anc#o 5 28>2metros de pro"undidad8 para retirar la capa vegetal del terreno sometido alanálisis!

;oto ,I >B .5cavacin manual! ;oto ,I 6B .5cavacin manual!O4./=< +;/B el operador sostiene el aparato por laempu9adura en posicin vertical o a plomo8 y levanta y suelta el mazo de

7 =g desde la altura estándar de ?0? mm8 %or cada golpe se #ace larecoleccin de datos de la penetracin total para un nFmero establecidode golpes o la penetracin para cada golpe!



;oto ,I >B caída de martillo! ;oto ,I 6B Toma de datos!

E-./=<: una vez terminado el ensayo8 el penetrometro es retiradodirigiendo el martillo #acia arriba y golpeando contra la mani$a8 seguido deesto se limpia y almacena!

CALCULO E INTERPRETACION DE DATOS

Tabla /! 'egistro de datos ensayo %DC



Lrafca ,I/! 'elacin entre índice %DC y golpes acumulados

De acuerdo a la relacin entre del índice de penetracin y los golpesacumulados se identifca una pendiente ascendente los cual nos indica*ue a mayor pro"undidad el terreno posee un menor grado de resistencia ala penetracin y su lectura o índice de penetracin será mayor8 siendo esteun comportamiento muy poco "avorable para la capacidad portante del

terreno!Lrafca ,I 1! 'elacin entre %enetracin acumulada y golpes acumulados!

a grafca lineal entre la penetracin y golpes acumulados e5presa uncrecimiento de la penetracin acorde con el aumento de la cantidad degolpes8 ilustrando un rango entre /> y E1 mm de penetracin con unacantidad má5ima de /2 golpes! De acuerdo con la gráfca se observa una

variacin de la pendiente entre el golpe / y 18 al igual entre el golpe 7 y/28 por consiguiente se determina *ue puede #aber presencia de otro tipode suelo8 el cual discriminaremos por ausencia de datos y se determinarael %DC entre el golpe 1 al 7 datos *ue mantienen una pendiente constante!



Con base en anterior se presenta la gráfca modifcada8 mediante la cual seprocede a tomar la pendiente o +,D+C. D. %DC del terreno en análisis!

%.,D+.,T. +,D+C. D. %DC

m=(480−40)(8−2 )

=4406

=73.33

• CACUO D. C&' in(situB

CBR= 292

( PDC )1.12

CBR=

292

(73.33)1.12=2.37



ANLISIS GRANULOMTRICO

as muestras e5traídas del api*ue re*uieren realizárseles una serie deensayos para la clasifcar el suelo de acuerdo al sistema unifcado declasifcacin del suelo y para ello debemos tener a nuestro alcance lossiguientes e*uipos y materialesB

- aterial a estudiar 3suelo8 arena8 o gravas4- / balanza de >2=g de capacidad y 1g de sensibilidad- / balanza de >=g de capacidad de 2!/g de sensibilidad- / #orno- Serie de tamices- 'ecipientes metálicos- Cepillo y broc#a!

C7/.-49 845 /-4./5 Teniendo la muestra e5traída del api*ue se le realiza el cuarteo y seescoge la mezcla más #omog)nea y pesamos una cantidad no menor a

?22g libres despreciando el peso del recipiente en el cual se pesa! 3%esoinicial4!

S4/89 84 5/ 74-./!



a muestra #omog)nea escogida se pesa y se pone al #orno a una

temperatura de //2 MC por un tiempo de 16 #oras para determinar elporcenta$e de #umedad!

P49 74-./ 4/"uego de de$ar durante 16 #oras la muestra en el #orno se saca8 se de$aen"riar y luego se pesa para conocer su porcenta$e de #umedad!

L//89 84 5/ 74-./a muestra seca despu)s de seca se debe lavar con agua limpia pasándolapor el tamiz N122 #asta *ue el agua *ue se fltra por dic#o tamiz salgaclara!

S4/89 @ 4/89 847 84 5//89"



Cuando la muestra se #a lavado se debe colocar en el #orno durante 16

#oras para lograr un buen secado a una temperatura de //2MC! Una vezpasado este tiempo se saca se de$a en"riar y se pesa para conocer el pesoseco despu)s de lavado!

T//89 84 74-./

Colocar la serie de tamices a utilizar en este caso tamices >G78 N68 N/28N62 N/22 y el tamiz N1228 depositar la muestra en los tamices y tamizarel tiempo necesario cada tamiz #asta *ue no pase material por el tamiz*ue se est) realizando este procedimiento8 se pesa este material retenido

en cada tamiz y se apuntamos en la tabla para luego realizar la curvagranulom)trica!



CLCULOS, RESULTADOS Y ANLISISP9.4<-/H4 84 748/8

humedad=(masahumeda−masa seca al horno)

masa secaal horno ×100

%W =( 1084−1010

1010 )×100=7,33

P9.4<-/H4 .4-4<89"

retenido=(masa retenidaeneltamiz )

masatotal ×100

P9.4<-/H4 .4-4<89 /775/89

retenido acomulado=masaretenidaen el primer tamiz+lamasa retenida encadatamiz

J 74 //

pasa=100− retenidoacumulado

J 74 // -/ K200

masatotal−masaretenida en

pasa¿200= (¿200 )

masatotal ×100



pasa¿200=( 1010−28

1010 )×100=97,2



ediante la granulometría realizada al suelo obtenido se puede observar*ue tenemos un suelo fno granular *ue presenta un índice muy elevadode material pasa N122 lo *ue indica *ue es un suelo arcilloso con grancantidad de arenas fnas8 y segFn el sistema unifcado de clasifcacin desuelos se clasifca como un suelo C!

SegFn la clasifcacin de los suelos AASHTO se clasifca como un suelo A(@8terreno arcilloso sin materiales gruesos8 poco arena fna y rico en materialcoloidal8 presentando una plasticidad ba$a8 no se recomienda utilizar como

capa de rodadura ya *ue en )pocas de lluvia su volumen puede cambiar yse vuelve resbalosa!

LIMITE LÍUIDO Y LIMITE PLSTICO

.*uipos y materiales

122 gr materialpasa N62

Cazuela deCasagrandecon ranurador

&alanza >22 g de capacidad282/g deprecisin

amina de vidrio



Horno 'ecipientes metálicos

%robeta con Agua

.spátula

P754./=< 845 /-4./5 4-./89 845 7459Se toma una porcin de material e5traída del suelo previamente seca ycon ayuda del mortero de porcelana se pulveriza la muestra #asta obtenerun material fno!

3;oto /4 %ulverizacin del material!

T//89 84 5/ 74-./ -.-7./8/

Con la ayuda del tamiz N62 y teniendo la muestra previamentepulverizada se tamiza el material #asta obtener mínimo 122 g! el materialobtenido de acuerdo con el m)todo descrito en las normas +,- . /2@ e+,-. /20!



3;oto 14 tamizado de la muestra

pulverizada

M45/ 84 74-./ 9< /7/ Teniendo la muestra tamizada y seccionada con la cual se va a traba$ar se

deposita sobre la lámina de vidrio y se le agrega agua segFn norma +!,!-! . /1?

20! Se mezcla con la espátula #asta lograr una pasta #omog)nea!

3;oto >4 muestra pulverizada y tamizada 3;oto 64 material con /? mlde agua

3;oto ?4 %asta #omog)nea de material

I<-/5/=< 84 5/ 74-./ 4< 5/ /745/ 84 C//./<84



Se coloca una cantidad adecuada de pasta #omog)nea en la cazuelaencima del punto donde )sta descansa en la base y se comprime y

e5tiende con la espátula para nivelarla y a su vez de$ar un espesor demuestra de /2 mm en el punto de su má5imo de concavidad!

3;oto @4 pasta colocada en lacapsula de Casagrande

Se debe usar el menor nFmero posible

de pasadas con la espátula8 evitandoatrapar burbu$as de aire en la masa desuelo!

R/<7./=< 84 5/ /-/"Se divide la muestra en la cazuela de Casagrande con una frme pasadadel ranurador a lo largo del diámetro y a trav)s de la línea central de lamasa del suelo8 de modo *ue se "orme una ranura limpia y de dimensionesapropiadas!

3;oto 04 'anuracin de lapasta

%ara evitar rasgar los lados de la ranura y el desmoronamiento de la pastadel suelo en la cazuela de Casagrande8 se permite #acer #asta @ pasadas!

%ero debe #acerse con el menor nFmero de pasadas posibles!

R9-/=< @ 9<-49 84 <4.9 84 954"

Se #ace girar la mani$a a una velocidad constante8 #asta *ue las dosmitades de la pasta de suelo se pongan en contacto en el "ondo de la



ranura a lo largo de una distancia de cerca de />mm 32!?4! Se tiene encuenta el nFmero de golpes re*ueridos para cerrar la ranura!

T9/ 84 74-./

Se toma una porcin de suelo8 apro5imadamente del anc#o de la espátulaJse toma de uno y otro lado y en ángulo recto con la ranura incluyendo laporcin de )sta en la cual se #izo contacto y se coloca en un recipienteadecuado!

3;oto/24 toma de muestra! 3;oto //4 peso de muestra

Se pesa y se apunta el valor! Se coloca el suelo con el recipiente dentro del#orno a //2 ?MC 31>2 EM;4 durante 16 #oras #asta obtener una masaseca #omog)nea y se vuelve a pesar tan pronto como se #aya en"riadoantes de *ue pueda #aber absorbido #umedad #igroscpica! Se escribeesta masa8 así como la p)rdida de masa debida al secamiento y la masa

del agua!.ste proceso se repite para intervalos donde la pasta cierre en intervalosde entre 3/?(1?4 312(>24 y 31?(>?4 golpes!



LIMITE PLSTICO"P.4/./=< 84 5/ 74-./

Se toma una muestra de unos /? g! de la porcin de suelo #Fmedo ymezclado8 preparada de acuerdo con la norma +,- . /1? 3determinacindel límite li*uido de los suelos4! a muestra debe tomarse en una etapa delproceso de amasado en *ue se pueda "ormar "ácilmente con ella unaes"era8 sin *ue se pegue demasiado a los dedos al aplastarla! Si el ensayose e$ecuta despu)s de realizar el del límite lí*uido y en dic#o intervalo lamuestra se #a secado8 se debe a9adir más agua!

3;oto /14 preparacin de la muestra

P.4/./=< 84 .44<-4Se pesan previamente tres recipientes con tapa 3capsulas4 para conocer supeso 3p>4

3;oto />4 recipientes para utilizar!

M-989 84 M95849 84 R9559 M/<7/5Se rueda la masa de suelo entre la palma de la mano o los dedos y el platode vidrio esmerilado 3o un pedazo de papel *ue est) sobre la superfcie#orizontal y lisa4 con solo la presin necesaria para "ormar un rollo de

diámetro uni"orme en toda su longitud! .l rollo se debe adelgazar más concada rotacin8 #asta *ue su diámetro alcance > mm8 tomándose para ellono más de dos minutos! a presin re*uerida de la mano o de los dedos8variará en gran medida8 dependiendo del tipo de suelo!



3;oto /64 rollo demuestra

P49 84 .9559 4< 45 .44<-4"

Una vez realizados los rollos se introducen en el recipiente y se pesa paraconocer el 3p/4 y se lleva al #orno durante 16 #oras

3;oto /?4 rollos en el recipiente!

P49 /-4./5 847 84 49"

Una vez de #aber puesto a secar las muestras durante 16 #oras en el#orno a //2 MC se sacan se de$a en"riar y se pesa para conocer un peso!3p14

CLCULOS, RESULTADOS Y ANLISIS DE RESULTADOS

contenido de w= (masadel agua÷ masadel suelo seco al horno ) ×100

%orcenta$e de #umedad punto /B

W =(3,97÷19,5 )×100=20,36≈21

P #umedad punto 1W =(5,24÷25,64 ) ×100=20,44≈21

P #umedad punto >



W =(3,87÷19,92 )×100=19,43≈20

L"L 20,221

l . p= (masadel agua ÷ masa del sueloseco alhorno )×100

l . p= (2,17÷ 14,82 ) ×100=14,64 ≈15

l . p= (2,2÷14,93 )×100=14,73≈15

L"P >1!,6!Q1!,(3?21!,( 1%

indicede plasticidad=limite liquido−limite plastico

I . p=21−15=6

T/+5/ N1 "actores para la obtencin del límite lí*uido y limite plástico yporcenta$e de #umedad!



ediante el m)todo de límite lí*uido y con ayuda de los cálculos presentesen esta tabla podemos determinar *ue el suelo analizado presenta

contenido de #umedad promedio del 1/P y *ue del total de la muestraestudiada en cada punto tiene en promedio un porcenta$e del /@P demasa es agua!

G.// N 1 determinacin del límite li*uido

ediante la gráfca ,M / se puede establecer *ue el límite lí*uido presenteen el suelo estudiado es de 1/P y de acuerdo a U!S!C!S se clasifca comomaterial fno C 3arcillas orgánicas de plasticidad ba$a o media8 arcillas congrava8 arcillas arenosas8 arcillas limosas4 ya *ue presenta un ! menor del?2P!

B 1/ %B /?+%B @TIPO DE SUELO: C"L" A.55/ /.4<9/ 84 5/-8/8 +/H/



ENSAYO DE CAPACIDAD DE SOPORTE >CBR?

MATERIALES Y EUIPOS

/! %rensa1! &alanza digital!>! Trípode con dial análogo6! -ástago?! olde cilíndrico de metal rígido@! Disco espaciador de "orma circular metálica

0! %laca de metal per"orada7! %istn de penetracin cilíndrico metálicoE! Tan*ue con agua

PROCEDIMIENTO CBR INALTERADO

P.4/./=< 845 T4..4<9

Descapote manual del terreno8 con un área apro5imada de 2!@2 Q!2@ m se#ace una e5cavacin de 2!>2 m de pro"undidad

F9-9 N01: descapote manual

T9/ 84 5/ M74-./



Se arma el dispositivo de anillos C&'8 para *ue pueda ser #incado de"orma correcta y *ue permita garantizar el correcto procedimiento de toma

de la muestra8 se recomienda #acerlo en "orma lenta8 los golpes deben detratar de llevar el molde en "orma nivelada #asta lograr llenarlo

F9-9 N02: dispositivo de anillo C&'

R4-.9 84 5/ M74-./

Se #ace una e5cavacin al perímetro del molde con el fn de retirarlo yobtener una muestra bien representativa8 mane$able y *ue no se destruya"ácilmente!

F9-9 N03: retiro de muestra

E/<=< 84 5/ M74-./



Una vez la muestra entre en el laboratorio se procede a alistar la muestraretirando residuos sobrante de terreno8 terminado esto8 se colocan 1 pesas

metálicas anulares de plomo8 y se lleva a la prensa para comprimir lamuestra8 luego se sumerge en el agua instalando el De"ormímetro8 el cualpermite calcular la e5pansin de la muestra!

F9-9 N0!: corte y limpieza demuestra

F9-9 N0%: proceso de e5pansin

R4-4</ / 5/ P4<4-./=<

%ara determinar la resistencia de penetracin se instala las pesasmetálicas anulares de plomo8 se coloca el molde cargado ba$o el pistn de

la prensa la cual aplica una carga con una velocidad de penetracin de2!2? pulgadas por minuto8 se toman los datos para el monta$e de la curvae identifcamos la .45/=< 84 99.-4"

F9-9 N06: corte y limpieza demuestra

F9-9 N0(: resistencia a lapenetracin



CLCULOS

MUESTRA DESPUS DE SUMERGIDADEFORMACI

ÓN >75?CARGA

>N?CARGA>?

PRESIÓN>PSI?

CBRINALTERADO

28222 28222 28222 282222821? 28/?? /?8077 //811?282?2 281?2 1?86@? /78/2?2820? 28>1? >>8/2? 1>8?>@0,100 0,!0% !1,2%3 2$,330 2,$3328/1? 28602 608706 >682>0

28/?2 28?62 ??8226 >E8/2@0,200 0,62% 63,663 !%,262 3,01(28>22 280E2 7286@E ?081//28622 28E1? E6811/ @@8E7728602 /8262 /2?8E>6 0?8>/@

T/+5/ N01: Datos de %enetracin -s .s"uerzo8 de muestra despu)s desumergida

G.;/ N01: Curva de De"ormaciones -s .s"uerzos de la muestradespu)s de sumergida



a grafca representa la curva *ue relaciona las presiones y penetraciones8no se presentan alteraciones en la curva 3punto de in:e5in4 por lo tanto

no #ay *ue modifcar8 se presenta un material arcilla arenosa!

C;5759 /./ /55/. 45 CBR

.l valor de la relacin de soporte8 está dado por el tanto por ciento de lapresin e$ercida por el pistn sobre el suelo8 para una penetracindeterminada8 con relacin a la presin correspondiente a la mismapenetracin en una muestra patrn! as características de la muestrapatrn para la determinacin del C&' son las siguientes!

T/+5/ N02:

Características de la uestra %atrn8 de la penetracin para la

determinacin de la relacin de soporte!

%.,.T'AC+R, %'.S+R,mm

pulgadas %a =gGcm1 lbGpul1

18?6

28/22 @8E 028>/ /222

?827

28122 /28>? /2?86@ /?22



T/+5/ N03: Clasifcacin de las Subrrasante! (Ingeniería de Pavimentos

3ª Edición, Tomo 1 – Alfonso Montejo onseca!"

T9/ 84 D/-9:

D49./=< >75? E74.9 >5+752?

28/22 1E8>>2

28122 6?81@1 T/+5/ N0!: Datos obtenidos de acuerdo a la de"ormacin realizada a lauestra Despu)s de sumergida

R45/=< 84 S99.-4:

C&' a los 28/22pul de %enetracin C&' 29,330 l / pulg21000 l / pulg2

∗100

CBR 2,$33J

C&' a los 28122pul de %enetracin C&' 45,262 l / pulg2

1500 l/ pulg2∗100

CBR 3,01(J

CLCULOS PARA ALLAR LA EXPANSIÓN

De acuerdo a la di"erencia de las lecturas observadas en el Dial de.5pansin 3De"ormímetro48 se calcula el porcenta$e de e5pansin presenteen la muestra analizadaB

P .%A,S+R, !2− !1

119mm∗100

L1 ectura inicial en mm 2!222mm

L2 ectura fnal en mm 2!26/mm

L2 ) L1 Cambio de altura del esp)cimen durante la inmersin8 mm



!,6*75 11$ altura inicial de la muestra en al molde

P .%A,S+R, 0.041mm

−0.000mm

119mm ∗100 2!2>6P

T/+5/ N$@ 10: )todos Combinados para identifcacin de suelos e5pansivos(Ingeniería de Pavimentos 3ª Edición, Tomo 1 – Alfonso Montejo onseca!"



CONCLUSIONES

De acuerdo a la tabla ,M2> ( clasifcacin de subrasante (Ingeniería de

Pavimentos 3ª Edición, Tomo 1 – Alfonso Montejo onseca!8 el porcenta$emínimo de C&' corresponde al 1P8 siendo clasifcada en categorías para*ue re:e$e la gran sensibilidad del dise9o a la resistencia del suelo8 yteniendo en cuenta la relacin de soporte obtenida8 mediante la norma deensayo +!,!-!.(/678 se puede mencionar *ue el suelo ensayado esadecuado como soporte para la construccin de una estructura de unpavimento!

.n el presente ensayo se obtuvo un C&' de 2,$J a los 28/22K depenetracin despu)s de sumergida la muestra durante > días8 lo *ue indica*ue está dentro de la clasifcacin de los suelos de subrasante8 y deacuerdo a la pro5imidad del valor resultante de C&' a la unidad siguientetres >3J?8 esta muestra se puede clasifcar dentro de la categoría VS283en esta categoría se ubican los grupos de suelos sedimentarios areno(arcillosos con #umedades naturales *ue proporcionan a los suelos

consistencias entre ba$as y medias4!

a los 28122K de penetracin se obtuvo un C&' de 3,0J8 aumentando suresistencia un poco8 aun*ue no muy signifcativa8 pero confrmando *uesigue cumpliendo con las especifcaciones para subrasante8 ubicando lamuestra dentro de la clasifcacin de los suelos de subrasante 3categoría4VS28 y reafrmando de esta manera el tipo de material utilizado en elensayo 3uestra Arcilla Arenosa4!

.n cuanto a la e5pansin del suelo el valor obtenido "ue de 0,03!J8 y de

acuerdo a los )todos Combinados para identifcacin de Suelos.5pansivos (Ingeniería de Pavimentos 3ª Edición, Tomo 1 – Alfonso Montejo

onseca!# el )todo Seed8 Vood<ard and undgren menciona *ue si el%otencial de Hinc#amiento está dentro de 2P ( /!?P el Lrado de.5pansin es B/H9 y el )todo ambe menciona *ue si el valor del%otencial -olumen C#ange 3%!-!C4 es menor de 18 la Categoría N9 4



C.-/8 lo *ue indica para esta muestra8 *ue el porcenta$e de e5pansindel suelo 3subrasante4 ensayado es aceptable 3&a$o(,o Critico4 y no

presenta amenazas en el buen "uncionamiento de la estructura delpavimento8 ya *ue los cambios de volumen del suelo de subrasante nopodría ocasionar graves da9os a las estructuras *ue se apoyan sobre )ste!

.s así8 *ue se dice *ue el espesor de un pavimento8 ya sea :e5ible o rígido8depende en gran parte a la calidad de la capa de subrasante!

RECOMENDACIONES

.ntre mayor sea la densidad seca para un contenido de #umedadconstante mayor es la presin de e5pansin *ue puede e$ercer el suelo8por esta razn se recomienda mantener o más seca posible lasubrrasante debido a *ue los materiales arcillosos presentanrespuestas des"avorables ante la presencia de #umedad!

• as arcillas se caracterizan por presentar una concentracin delmaterial y la cantidad de discontinuidades8 grietas y fsuras *ue in:uyenen el cambio volum)trico de un material! os materiales cementadoscomo las arcillas poseen menos propiedades e5pansivas *ue a*uellos

materiales no cementados por esta razn se sugiere utilizar un mantoimpermeabilizante como rompedor de capilaridad en la subrrasante así evitar *ue los e5cesos de agua superfcial causen inconvenientes!

• Dadas las características propias de la C se sugiere no usarla comouna base directa ni como capa de rodadura puesto *ue los es"uerzosdirectos sobre estas superfcies generan de"ormaciones grandes *uedegradan las propiedades de soporte de la subrasante y creansituaciones de carácter geot)cnico leve8 *ue a "uturo #acen "allar lacapa de rodadura por "alta de soporte en la base!

• .n el caso de utilizar el m)todo de reemplazar los suelos e5pansivos porsuelos no e5pansivos se debe tener en cuenta *ue al menos *ue el áreade reemplazo debe ser bastante grande de "orma *ue "orma *ue el#inc#amiento sea mínimo o tolerableB Desa"ortunadamente este8 raravez es el caso! .n el caso de optar por esta alternativa8 el reemplazo se



debe #acer con materiales impermeables para evitar el acceso de#umedad al suelo e5pansivo *ue no #a sido removido!

BIBLIOGRAFÍA

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