azul de metileno
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CORRELACIÓN DE RESULTADOS ENTRE EL ENSAYO EQUIVALENTE DE ARENA Y AZUL DE METILENO (MÉTODO DE LA MANCHA)
EN MATERIALES GRANULARES
MARIA FERNANDA MENA CASTELLANOS DIDIER FERLEY MICAN BACCA
DIEGO ALFONSO GARCIA PUERTO
UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
BOGOTÁ D.C. 2007
CORRELACIÓN DE RESULTADOS ENTRE EL ENSAYO EQUIVALENTE DE ARENA Y AZUL DE METILENO (MÉTODO DE LA MANCHA)
EN MATERIALES GRANULARES
MARIA FERNANDA MENA CASTELLANOS DIDIER FERLEY MICAN BACCA
DIEGO ALFONSO GARCIA PUERTO
Trabajo de grado presentado como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Civil
Director temático PhD. Octavio Coronado García
Asesora metodológica
Mag. Rosa Amparo Ruiz Saray
UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
BOGOTÁ D.C. 2007
AGRADECIMIENTOS
Los autores expresan su reconocimiento
Al ingeniero OCTAVIO CORONADO GARCIA, director del proyecto de investigación
por el interés en el correcto desarrollo del mismo.
A ROSA AMPARO RUIZ SARAY, Asesora metodológica por todo el apoyo brindado
durante el desarrollo de la investigación.
A JOSÉ LUIS ROZO por la colaboración en el desarrollo experimental del proyecto en los
laboratorios de la Universidad de La Salle.
A ALEJANDRO PEÑA por su interés en el excelente desarrollo practico del trabajo y su
constante disposición para atender nuestras dudas.
DEDICATORIA
A mis padres que con su sabiduría y amor me enseñaron a cumplir mis metas con esfuerzo
y tenacidad y por cada peldaño escalado siempre habrá uno nuevo por alcanzar.
A mis profesores, quienes siempre han inculcado en mi, valores como la responsabilidad,
ética y honestidad para que siempre sobresalga en mi labor profesional.
A la universidad por ser el instrumento para desarrollar mis sueños.
MARIA FERNANDA MENA CASTELLANOS
DEDICATORIA
A mi familia por brindarme su apoyo incondicional, confianza y amor y a todos aquellos
que aportaron sus conocimientos en esta etapa formativa de mi vida.
DIDIER FERLEY MICAN BACCA
DEDICATORIA
Este trabajo de grado es un logro personal en mi vida, el cual dedico más que a nadie a mi
madre “Chela” por todo el apoyo que siempre me brindó y por darme la oportunidad de
comenzar y culminar con éxito mi carrera.
A mi familia por animarme en estos 5 años para mejorar como persona y profesional.
No puedo olvidar el andamio incondicional de Anyela que estuvo siempre para
favorecerme y alentarme en mi labor estudiantil.
A mis amigos de siempre que creyeron en mí y en mis capacidades intelectuales.
Por ultimo quiero dedicar esta tesis a mis dos compañeros, Maria Fernanda por su
colaboración en la misma y su cordial aprecio, y en especial a Didier por su dedicación a
este trabajo y su gran gentileza como persona y amigo.
DIEGO ALFONSO GARCIA PUERTO
Nota de Aceptación:
Firma del presidente del jurado
Firma del jurado
Firma del jurado
Bogotá D.C., 9 de Febrero de 2007
CONTENIDO
Pág.
INTRODUCCIÓN 21
1. EL PROBLEMA 23
1.1 LÍNEA DE INVESTIGACIÓN 23
1.2 TÍTULO 23
1.3 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA 24
1.4 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 26
1.5 JUSTIFICACIÓN 27
1.6 OBJETIVOS 28
1.6.1 Objetivo general 28
1.6.2 Objetivos específicos 28
2. MARCO REFERENCIAL 29
2.1 MARCO TEÓRICO 29
2.2 MARCO CONCEPTUAL 39
2.2.1 Estratigrafía de La Sabana de Bogotá 39
2.2.2 Suelo 40
2.2.3 Arcilla 41
2.2.4 Arena 42
2.2.5 Recebo 43
2.3 MARCO NORMATIVO 44
2.3.1 Normas de Instituto Nacional de Vías 44
2.4 MARCO CONTEXTUAL 46
3. METODOLOGÍA 54
3.1 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN 54
3.2 OBJETO DE ESTUDIO 55
3.3 INSTRUMENTOS 56
3.3.1 Materiales utilizados 56
3.3.2 Formatos 56
3.4 VARIABLES 57
3.5 HIPÓTESIS 57
4. TRABAJO INGENIERIL 58
4.1 DESARROLLO 58
4.1.1 Caracterización de los materiales granulares 59
4.1.1.1 Procedimiento para la preparación de muestras de suelo por cuarteo. I.N.V. E - 104
59
4.1.1.2 Determinación en laboratorio del contenido de agua (Humedad) del suelo, roca y mezcla de suelo – agregado. I.N.V. E – 122
60
4.1.1.3 Análisis granulométrico por medio del hidrómetro. I.N.V. E - 124 60
4.1.1.4 Determinación del límite liquido de los suelos. I.N.V. E – 125 62
4.1.1.5 Limite plástico e índice de plasticidad. I.N.V. E - 126 63
4.1.1.6 Equivalente de Arena de suelo y agregados finos. I.N.V. E -133 64
4.1.1.7 Análisis granulométrico de agregados gruesos y finos. I.N.V. E - 213 66
4.1.1.8 Resistencia al desgaste de los agregados de tamaños menores a 37.5 mm (1½”) por medio de la máquina de los ángeles. I.N.V. E – 218
67
4.1.19 Peso específico y absorción de agregados finos I.N.V. E – 222 68
4.1.1.10 Ensayo del Azul de Metileno. AFNOR P18-592 69
4.2 ANÁLISIS DE RESULTADOS 71
4.3 INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS 77
5. COSTOS TOTALES DE LA INVESTIGACIÓN 82
5.1 RECURSOS MATERIALES 82
5.2 RECURSOS INSTITUCIONALES 82
5.3 RECURSOS TECNOLÓGICOS 83
5.4 RECURSOS HUMANOS 84
5.5 OTROS RECURSOS 84
5.6 RECURSOS FINANCIEROS 85
6. CONCLUSIONES 86
7. RECOMENDACIONES 89
BIBLIOGRAFÍA 90
ANEXOS 92
LISTA DE CUADROS
Pág. Cuadro 1. Investigaciones acerca del ensayo Azul de Metileno 33 Cuadro 2. Estratigrafía de La Sabana de Bogotá 39 Cuadro 3. Variables del objeto de estudio 58
LISTA DE TABLAS
Pág. Tabla 1. Normas de Ensayo de Materiales para Carreteras 44 Tabla 2. Contenido de Agua (Humedad) 60 Tabla 3. Análisis granulométrico por hidrómetro. Reservera Albania, El Boquerón, Maná y Pinar de Mosquera
61
Tabla 4. Análisis granulométrico por hidrómetro. Reservera Pinar de Soacha, Ricaurte y San Fernando
62
Tabla 5. Limites líquidos 63 Tabla 6. Limites e índices plásticos 64 Tabla 7. Equivalente de Arena 65 Tabla 8. Desgaste de los agregados. Método B 67 Tabla 9. Desgaste de los agregados. Método C 67 Tabla 10. Peso específico de los agregados 69 Tabla 11. Valor de azul de los agregados 70 Tabla 12. Clasificación de las muestras estudiadas 71 Tabla 13. Requisitos de los materiales para afirmados, subbases granulares y bases granulares
75
Tabla 14. Resumen de las características de los materiales granulares 76 Tabla 15. Recursos materiales 82 Tabla 16. Recursos institucionales 83 Tabla 17. Recursos tecnológicos 83
Tabla 18. Recursos humanos 84 Tabla 19. Presupuesto de transporte 84 Tabla 20. Recursos financieros 85
LISTA DE FIGURAS
Pág. Figura 1. Estructura del catión del azul de metileno. Cloruro azul de metileno C16H18N3S +.Cl-, de acuerdo a estándar DIN 58981.
32
Figura 2. Determinación de la superficie específica con solución de Azul de Metileno. a) Gota de la suspensión mineral sobre papel de filtro tipo P5 antes del “punto final”. b) Gota después del “punto final” cuando un halo azul claro se forma alrededor.
32
Figura 3. Municipio de Cajicá 47 Figura 4. Cantera Albania 47 Figura 5. Cantera El Boquerón 48 Figura 6. Cantera El Maná 49 Figura 7. Municipio de Mosquera 50 Figura 8. Cantera El Pinar de Mosquera 50 Figura 9. Cantera San Fernando 51 Figura 10. Municipio de Soacha 52 Figura 11. Cantera El Pinar de Soacha 53 Figura 12. Cantera El Ricaurte 53 Figura 13. Preparación de muestras por cuarteo 59 Figura 14. Granulometría por hidrómetro 62 Figura 15. Limite líquido 63 Figura 16. Limite plástico 64
Figura 17. Equivalente de Arena 65 Figura 18. Análisis granulométrico por tamizado 66 Figura 19. Resistencia al desgaste 68 Figura 20. Peso especifico de los agregados 69 Figura 21. Ensayo de Azul de Metileno 70 Figura 22. Curva granulométrica unificada 74 Figura 23. Correlación de resultados No. 1 78 Figura 24. Correlación de resultados No. 2 79 Figura 25. Correlación de resultados No. 3 80 Figura 26. Correlación potencial de resultados entre el equivalente de arena y el valor de azul de metileno
81
LISTA DE ANEXOS
Pág. Anexo 1. Formato para el ensayo de determinación del contenido de humedad. INV E-122
92
Anexo 2. Formato para el ensayo de análisis granulométrico-método del hidrómetro. INV E-124
93
Anexo 3. Formato para el ensayo de análisis granulométrico-método del hidrómetro. INV E-124
94
Anexo 4. Formato para el ensayo de análisis granulométrico-método del hidrómetro. INV E-124
95
Anexo 5. Formato para el ensayo de análisis granulométrico-método del hidrómetro. INV E-124
96
Anexo 6. Formato para el ensayo de análisis granulométrico-método del hidrómetro. INV E-124
97
Anexo 7. Formato para el ensayo de análisis granulométrico-método del hidrómetro. INV E-124
98
Anexo 8. Formato para el ensayo de análisis granulométrico-método del hidrómetro. INV E-124
99
Anexo 9. Formato para determinación de los límites de atterberg. INV E-125 Y 126
100
Anexo 10. Formato para determinación de los límites de atterberg. INV E-125 Y 126
101
Anexo 11. Formato para determinación de los límites de atterberg. INV E-125 Y 126
102
Anexo 12. Formato para determinación de los límites de atterberg. INV E-125 Y 126
103
Anexo 13. Formato para determinación de los límites de atterberg. INV E-125 Y 126
104
Anexo 14. Formato para determinación de los límites de atterberg. INV E-125 Y 126
105
Anexo 15. Formato para determinación de los límites de atterberg. INV E-125 Y 126
106
Anexo 16. Formato para determinación de los límites de atterberg. INV E-125 Y 126
107
Anexo 17. Formato para determinación de los límites de atterberg. INV E-125 Y 126
108
Anexo 18. Formato para el ensayo de equivalente de arena. INV E-133 109 Anexo 19. Formato para el ensayo de equivalente de arena. INV E-133 110 Anexo 20. Formato para el ensayo de equivalente de arena. INV E-133 111 Anexo 21. Formato para el ensayo de equivalente de arena. INV E-133 112 Anexo 22. Formato para el ensayo de equivalente de arena. INV E-133 113 Anexo 23. Formato para el ensayo de equivalente de arena. INV E-133 114 Anexo 24. Formato para el ensayo de equivalente de arena. INV E-133 115 Anexo 25. Formato para el ensayo de equivalente de arena. INV E-133 116 Anexo 26. Formato para el ensayo de equivalente de arena. INV E-133 117 Anexo 27. Formato para el ensayo de análisis granulométrico de agregados gruesos y finos. INV E-213
118
Anexo 28. Formato para el ensayo de análisis granulométrico de agregados gruesos y finos. INV E-213
119
Anexo 29. Formato para el ensayo de análisis granulométrico de agregados gruesos y finos. INV E-213
120
Anexo 30. Formato para el ensayo de análisis granulométrico de agregados gruesos y finos. INV E-213
121
Anexo 31. Formato para el ensayo de análisis granulométrico de agregados gruesos y finos. INV E-213
122
Anexo 32. Formato para el ensayo de análisis granulométrico de agregados gruesos y finos. INV E-213
123
Anexo 33. Formato para el ensayo de análisis granulométrico de agregados gruesos y finos. INV E-213
124
Anexo 34. Formato para el ensayo de análisis granulométrico de agregados gruesos y finos. INV E-213
125
Anexo 35. Formato para el ensayo de Resistencia al desgaste. INV E-218 126 Anexo 36. Formato para el ensayo de determinación peso específico. INV E-222
127
Anexo 37. Formato para el ensayo del azul de metileno. AFNOR P18-592 128 Anexo 38. Formato para el ensayo del azul de metileno. AFNOR P18-592 129 Anexo 39. Formato para el ensayo del azul de metileno. AFNOR P18-592 130 Anexo 40. Formato para el ensayo del azul de metileno. AFNOR P18-592 131 Anexo 41. Formato para el ensayo del azul de metileno. AFNOR P18-592 132 Anexo 42. Formato para el ensayo del azul de metileno. AFNOR P18-592 133 Anexo 43. Formato para el ensayo del azul de metileno. AFNOR P18-592 134 Anexo 44. Formato para el ensayo del azul de metileno. AFNOR P18-592 135 Anexo 45. Clasificación AASHTO 136 Anexo 46. Sistema Unificado de Clasificación de Suelos 137 Anexo 47. Norma AFNOR P18-592 138
GLOSARIO
ARCILLA (CLAY): suelo fino granular o porción fino granular que presenta propiedades
de plasticidad bajo contenidos definidos de agua. El término ha sido usado para definir el
porcentaje mas fino de 0.002mm o en algunos casos que 0.005mm.
ARCILLA DE BAJA COMPRESIBILIDAD (CL): material que presenta compactibilidad
regular a buena, compresibilidad y expansión media, impermeables y no drena, como
material de terraplén es bueno, como subrasante es regular a mala y como base no debe
usarse.
ARENA (SAND): productos granulares pétreos con tamaños entre 0,25 y 5 mm. Tienen
diferentes usos principalmente como material de construcción en bases para pisos, en
concretos, pañetes, morteros, asfaltos y otros.
COHESIÓN: resistencia al corte cuando los esfuerzos normales son iguales a cero. Se
define como el punto de intersección entre la envolvente de Mohr y el eje Y.
CONTENIDO DE AGUA – HUMEDAD (MOISTURE): proporción expresada en
porcentaje del peso del agua contenida en una masa de suelo, con respecto al peso de las
partículas sólidas.
ESTADO PLÁSTICO (PLASTIC STATE): rango de consistencia donde un suelo o roca
exhibe propiedades de plasticidad.
FINOS (FINES): porción del suelo más fino que la malla No.200 (0.075mm).
ÍNDICE DE PLASTICIDAD (PLASTICITY INDEX): diferencia numérica entre el límite
líquido y el límite plástico.
ÍNDICE DE RETRACCIÓN (SHRINKAGE INDEX): diferencia numérica entre el límite
plástico y el límite de retracción.
LÍMITE DE RETRACCIÓN (SHRINKAGE LIMIT): máximo contenido de agua donde
ante la reducción de ella no se generan disminución en el volumen de la masa de suelo.
LÍMITE ELÁSTICO (ELASTIC LIMIT): punto o condición de esfuerzo donde un cuerpo
cambia su comportamiento de elástico a inelástico.
LÍMITE LÍQUIDO (LIQUID LIMIT): contenido de agua correspondiente a un límite
arbitrario entre un estado plástico y líquido de una masa de suelo.
LÍMITE PLÁSTICO (PLASTIC LIMIT): contenido de agua correspondiente a un límite
arbitrario entre un estado sólido y semisólido de un suelo.
LIMO (SILT): material que pasa la malla No.200 pero que no exhibe propiedades de
plasticidad.
LIMO DE BAJA COMPRESIBILIDAD (ML): material de compactibilidad buena a mala,
compresibilidad y expansión ligera a media, impermeables pero a la vez presentan un mal
drenaje, como material de terraplén es inestable sino esta muy compacto, como subrasante
regular a mala y como base no debe usarse.
SUELO (SOIL): todos aquellos sedimentos o materiales particulados sueltos que se
disponen en la superficie y que son generados por procesos de meteorización.
SUELOS COHESIVOS (COHESIVE SOILS): suelos que están en condiciones de
compresión inconfinada, presentan una considerable resistencia al corte.
onINTRODUCCIÓN
Las especificaciones generales de construcción de carreteras están orientadas a garantizar la
calidad de los materiales y procedimientos empleados en la construcción de estructuras de
pavimento. En Colombia muchos problemas generados en obras de ingeniería civil y en
particular de obras viales se manifiestan a causa de propiedades particulares y en algunos
casos nocivas por parte de la fracción arcillosa de materiales granulares, propiedades que
son de difícil detección por medio de las metodologías tradicionales de caracterización.
La naturaleza de los materiales provenientes de las distintas canteras presenta diferencias
de la cantidad y composición de los finos (Pasa tamiz No.200). Las especificaciones
técnicas hacen referencia al ensayo equivalente de arena como un indicador cualitativo de
dicha característica, sin embargo es indispensable definir la nocividad de estos finos ya que
en presencia de agua puede influir negativamente la resistencia de una estructura de
pavimento. Cuando un material no cumple con este requisito es necesario mejorar su
idealización mediante ensayos o técnicas de caracterización.
El ensayo de azul de metileno es una técnica actual, rápida y útil de control de calidad de la
fracción fina como un indicador de contenido de arcillas presentes en una muestra de
material.
La presente investigación tiene por objeto definir la correlación entre estos dos ensayos
implementándolos en materiales definidos para utilización en subbsases granulares,
analizando sus resultados y estableciendo su relación de caracterización física.
Se obtuvieron muestras naturales clasificadas técnicamente en siete canteras de tres zonas
aledañas al perímetro urbano de la ciudad de Bogotá, definidas geográficamente respecto a
Bogotá como: zona sur-occidente (Soacha), Sabana Occidental (Mosquera) y Sabana
Central (Cajicá), sobre las cuales se implementaron las metodologías propuestas.
22
1. PROBLEMA
1.1 LÍNEA DE INVESTIGACIÓN
El proyecto de investigación realizado corresponde a la línea de investigación en eventos
naturales y materiales para obras civiles, esta línea pertenece al Centro de Investigación en
Riesgos de Obras Civiles – CIROC, el cual establece como parte de su objetivo el avance
en el conocimiento de las propiedades físico-mecánicas de materiales empleados en obras
civiles, aspecto que se relaciona con el trabajo efectuado, debido a que en el se contempla
la caracterización y análisis de materiales granulares empleados en la construcción de vías
terrestres mediante practicas de laboratorio que permiten el mejor entendimiento de sus
propiedades para su correcta utilización.
1.2 TÍTULO
CORRELACIÓN DE RESULTADOS ENTRE EL ENSAYO EQUIVALENTE DE
ARENA Y AZUL DE METILENO (MÉTODO DE LA MANCHA) EN MATERIALES
GRANULARES.
1.3 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
Algunas características físicas y mecánicas de los suelos en Colombia, tales como
deformabilidad, expansividad, sensitividad y baja resistencia, ocasionan problemas en el
proceso constructivo así como en el comportamiento posterior de la estructura del
pavimento. Identificándose algunos suelos de difícil manejo, como son los suelos
orgánicos, suelos arcillosos blandos compresibles, suelos expansivos y suelos volcánicos.
En las zonas con deficiencias de drenaje natural y alta precipitación, encontramos los
suelos arcillosos blandos, los cuales brindan un mínimo apoyo para las estructuras debido a
que poseen bajas resistencias in situ y altos contenidos de agua. Por otra parte, los suelos
expansivos al contacto con algún tipo de humedad muestran un cambio volumétrico
importante, generando problemas en las estructuras del pavimento.
Por lo anterior, es importante identificar y tratar dichos suelos a través de procedimientos
estandarizados, con el fin de minimizar efectos perjudiciales en los pavimentos.
La durabilidad de una estructura de pavimento depende de varias condiciones físicas y
constructivas, dentro de las cuales la estabilidad del material que la compone es una de
ellas. Es importante controlar de forma eficiente la cantidad de arcillas dentro de la fracción
fina de los materiales granulares ya que pueden ocurrir problemas de variaciones
volumétricas, es por esto que los estudios viales buscan evitar o controlar la inestabilidad
de las arcillas presentes en estos materiales. Es finalidad definir o caracterizar una muestra
24
de suelo que ha de utilizarse para la constitución de una estructura de pavimento, los
ensayos dispuestos en la normatividad colombiana (INV) para la caracterización de
partículas finas permiten valorar de forma directa (ensayo de equivalente de arena) la
presencia de elementos arcillosos perjudiciales.
Es relevante reconocer los ensayos de laboratorio establecidos para caracterizar una
muestra de material proveniente de fuentes de material establecidos para la construcción de
estructuras de pavimento dentro del medio Colombiano y más específicamente los aledaños
a la ciudad de Bogotá. Para condiciones prácticas y análisis de resultados los ensayos
equivalente de arena y azul de metileno (método de la mancha) comprenden diferentes
parámetros de caracterización de una muestra de material, es significativo considerar el
azul de metileno como una alternativa más representativa de las verdaderas características
físicas de las partículas arcillosas y establecer por lo tanto la posible correlación entre estos
dos ensayos.
La Normativa actual propone requisitos mínimos de porcentaje de equivalente de arena
(>30%) para todas las estructuras de pavimento. El equivalente de arena es un ensayo de
carácter empírico basado en experiencias prácticas. En los últimos años se ha desarrollado
en el mundo una nueva técnica para determinar la actividad de la arcilla presente en la
fracción fina de un material granular, esta técnica se convirtió años después en el actual
ensayo de azul de metileno (método de la mancha), este ensayo es de carácter teórico
basado en experiencias de laboratorio y determina las características reales de la arcilla en
la fracción fina del material granular.
25
Debido a esta particularidad, en la actualidad, se están desarrollando investigaciones acerca
de la implementación de esta técnica dentro del campo de la ingeniería (comunidad
económica europea), destacando países como Francia, España, Portugal y Bélgica.
Conociendo de antemano, que el ensayo de granulometría por hidrómetro estima el
porcentaje de arcilla dentro de una fracción fina de material, y el ensayo de límites de
Atterberg determina el índice de plasticidad, parámetro ampliamente utilizado en la
caracterización de fracción fina de un material, podemos establecer una mejor
caracterización del material ensayado a través de su implementación (ensayo de azul de
metileno).
Este proyecto buscó determinar la correlación entre el ensayo equivalente de arena y el
ensayo de azul de metileno (método de la mancha) que aportará a los Ingenieros
Constructores y Consultores una herramienta básica de caracterización de estas muestras
respecto a la composición arcillosa dentro las mismas.
1.4 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
¿Cuál fue la relación entre los resultados obtenidos mediante los ensayos equivalente de
arena y azul de metileno (método de la mancha) en materiales granulares?
26
1.5 JUSTIFICACIÓN
La correlación entre los ensayos equivalente de arena y el azul de metileno (método de la
mancha) es un proyecto que no se había trabajado con antelación en Colombia y poco
desarrollado en el mundo, además que es de gran importancia para el interés público y
privado, debido a que esta relación facilitará la caracterización y conocimiento de los
materiales granulares utilizados en una estructura de pavimento.
Muchos de los materiales granulares utilizados en la construcción de estructuras de
pavimentos en Colombia no cumplen con los requisitos exigidos en el ensayo de
equivalente de arena, por tal motivo siempre resta una incertidumbre en la incidencia
negativa de las arcillas en la fracción fina y por ende el comportamiento de la estructura de
pavimento. Por otra parte el ensayo de azul de metileno es un ensayo teórico y concreta un
resultado puntual, el cual otorga un parámetro correcto de la actividad real de las arcillas en
la fracción fina de los materiales granulares.
Este proyecto condujo como beneficio la introducción de la correlación entre el ensayo
equivalente de arena y el azul de metileno (método de la mancha) en las normativas de
construcción de estructuras de pavimentos en Colombia y la ampliación de el conocimiento
sobre la cuantificación de la fracción fina de los materiales granulares utilizados en la
construcción de estructuras de pavimento.
27
1.6 OBJETIVOS
1.6.1 Objetivo General
Determinar la correlación entre el ensayo equivalente de arena y azul de metileno (método
de la mancha) en materiales granulares.
1.6.2 Objetivos Específicos
Cuantificar y clasificar física y mecánicamente las muestras de suelo (granulometría por
tamizado, resistencia al desgaste por medio de la máquina de los ángeles, análisis
granulométrico por medio del hidrómetro, límites de Atterberg) extraídas de las
canteras de Bogotá en su estado natural.
Implementar el ensayo de azul de metileno (método de la mancha) en el laboratorio de
suelos de la Universidad de La Salle como parámetro de caracterización de muestras de
suelo, de manera que estudiantes de ingeniería civil tengan una herramienta actual de
uso en el proceso formativo en el área de geotecnia y pavimentos.
Comparar la equivalencia entre el ensayo azul de metileno (método de la mancha),
límites de Atterberg y equivalente de arena en materiales granulares de Bogotá que se
utilizan en el laboratorio, para tener mejores instrumentos de análisis y/o entendimiento
de una muestra de suelo.
28
2. de MARCO REFERENCIAL
2.1 MARCO TEÓRICO
La base y sub-base granular desempeñan una función estructural específica. El normal
funcionamiento de un pavimento está directamente relacionado con el correcto desempeño
de éstas bajo condiciones normales de servicio. Dicho desempeño es definido por las
características físicas, químicas y mecánicas del material granular y sobre las cuales es
preciso definir un control. La fracción fina de los materiales granulares y en particular la
fracción arcillosa define de forma relevante el comportamiento mecánico del conjunto,
siendo la causante de: roturas en obras de baja capacidad portante fundadas en suelos
expansivos y colapsables, influencia directa sobre los costos y disminución de resistencia
en hormigones hidráulicos y mezclas asfálticas, así como disminución de la capacidad
portante en bases y terraplenes de vías. Es necesario caracterizarla y clasificarla mediante
métodos cuantitativos que permiten tener un criterio mas claro de la naturaleza cualitativa
de la misma.
La experiencia actual de clasificación de suelos ha evolucionado a través del siglo XX,
definiéndose distintas clasificaciones de suelos como lo son: SUCS (Sistema Unificado de
Clasificación de Suelos), AASHTO (American Association of State Highway &
Transportation Officials), FAA (Federal Aviation Administration), USDA (US Department
of Agricultura) y la taxonomía del Eurocódigo.
Todos ellos intentan capturar y describir este complejo material en función de aplicaciones
específicas y sus correspondientes necesidades en la construcción de caminos y
pavimentos, agricultura, geomecánica o minería.
Los métodos empíricos tradicionales utilizados rutinariamente en la clasificación de
materiales granulares son: límites de Atterberg, valores de granulometría y equivalente de
arena, los cuales tienen una base teórica bien definida pero con ciertas limitaciones en
cuanto a la relación directa de propiedades físico – químicas de las partículas.
La prueba de equivalente de arena es una buena herramienta de control de cantidad y
calidad de fracción fina, sin embargo su valor empírico no es preciso cuando existe un
elevado porcentaje de finos en una muestra de suelo. La utilización de técnicas
complementarias permite reconocer parámetros que no han sido considerados o de poca
relevancia en las distintas clasificaciones, dando un mejor entendimiento del
comportamiento de los suelos y en particular de la fracción fina.
A finales de la década de los 70 comenzó a utilizarse el método propuesto por Tran Ngoc
Lan (1977) basados en la absorción de la molécula de azul de metileno. Trabajos
desarrollados por Tran Ngoc Lan (1989)1 y Schaeffner (1989)2 en el laboratorio central de
Pont et Chousses en Francia permitieron extender este método para clasificar materiales
1 Tourenq C. & Tran Ngoc Lan (1989). “Mise en évidence des argiles par l’essai au bleu de méthylène”.Application aux sols, roches et granulats. Bull. Liaison Labo P. et Ch., Vol. 159, p.79-92 2 Schaeffner M. (1989). “Introduction de la valeur de bleu de méthylène d’un sol dans la classification des sols de la recommandation pour les terrassements routiers”. Bull. Liaison Labo P. et Ch., Vol. 163, p. 9-16
30
granulares y para terraplenes. Este método se basa en la propiedad de la superficie
específica (Se) que es definida como la relación entre la superficie de una partícula (Ap) y
su masa (m). Resulta una medida independiente y complementaria al análisis
granulométrico. Su valor determina el balance entre fuerzas capilares, eléctricas y
gravimétricas actuantes sobre las partículas, afecta la permeabilidad y controla la adsorción
y retardación durante la difusión química. Es importante tener en cuenta que la (Se) está
controlada por la menor dimensión de las partículas.
La técnica de absorción de Azul de Metileno3 se caracteriza por ser una técnica sencilla,
económica y conveniente para cualquier laboratorio. Determina la presencia de elementos
arcillosos en los materiales finos, como arenas naturales o de trituración, polvos minerales,
etc., empleados en la construcción de carreteras. El catión de azul de Metileno posee una
forma prismática de dimensiones 17Å x 7,6Å x 3,25Å. La superficie máxima cubierta por
un catión de Azul de Metileno es 130 Å2, aunque puede ser menor dependiendo de la
orientación del catión con respecto a la superficie de la arcilla que lo absorbe. Los cationes
de una solución acuosa de cloruro de Azul de Metileno (peso molecular 319,87 g/mol,
figura 1) son absorbidos por las cargas negativas de la superficie de la arcilla.
3NARSILIO, Guillermo y SANTAMARIA, Carlos. Clasificación De Suelos: Fundamento Físico, Prácticas Actuales Y Recomendaciones. [en línea]<www.fi.uba.ar/materias/6408/santamarina.pdf> [Citado en 2006-10-15]
31
Figura 1. Estructura del catión de azul de metileno. Correspondiente al Cloruro azul de metileno C16H18N3S +.Cl- , de acuerdo a estándar DIN 58981
Este método consiste en mezclar en un vaso una muestra de suelo con cierta cantidad de
azul de metileno, durante un determinado tiempo, esperando a que el catión de azul sea
absorbido sobre la superficie mineral, reemplazando los cationes de la capa difusa. Luego
sobre un papel filtro se coloca una gota de la suspensión, que ésta a su vez formará una
marca circular, el ensayo terminará siempre y cuando alrededor de la gota sobre el papel se
forme un halo azul claro. Es en este punto donde el fluido indica exceso de azul de
metileno, es decir, hay saturación de la superficie mineral.
Figura 2. Determinación de la superficie específica con solución de Azul de Metileno. a) Gota de la suspensión mineral sobre papel de filtro tipo P5 antes del “punto final”. b) Gota después del “punto final” cuando un halo azul claro se forma alrededor
32
Cuadro 1. Investigaciones acerca del ensayo Azul de Metileno
Autor Año Título Descripción
Carlos Medina 1991
El ensayo de azul de metileno en la
caracterización de materiales
Relaciona el valor de azul con las propiedades físicas de los materiales.
Santiago Rodríguez Pérez Sepúlveda. Ramón Guerrero. Eduardo Toledo.
1992
Caracterización de materiales arcillosos mediante el ensayo de azul de metileno
Relaciona el valor de azul con las propiedades nocivas de las arcillas.
Enrique Pasquel Carvajal.
Carlos Guerra Cisneros.
Jenny Tineo Paucas.
2000
Utilización del Azul de Metileno como
indicador de arcillas en agregado fino del
concreto
Detallar la utilidad del método “azul de metileno” como
indicador de arcillas que permita la calificación del agregado fino para
su uso en concreto.
Dunella Maya Sánchez 2001
Experiencia en el proceso de
normalización de una cantera de
áridos en Medellín, Colombia
Explotación de materiales que cumplen
las normas, otros se ajustan o
simplemente se tienen unas especificaciones propias de la cantera
Marcos Musso Oyhantçabal.
Pedro Ernesto Goso.
2001
Áridos para la construcción en
Montevideo, Uruguay: ensayos
de Caracterización
expedita y clasificación en
función de la fracción fina
Caracterización de los materiales granulares
usados en obras civiles en Montevideo
Carmo Conde. Dinis da Gama. 2002
Correlação entre o comportamento
mecânico de agregados e das rochas originais
9º Congresso Nacional de Geotécnica, Aveiro
(Portugal)
33
Martha Cecilia Escobar Alzate. 2002
Correlación de resultados entre la norma INVIAS E-235 y el ensayo de
la mancha
Se enfoca en la correlación de la Norma
INVIAS E-235 y el ensayo de la mancha
J.C. Santamarina. K.A. Klein. Y.H. Wang. E. Prencke.
2002
Specific surface: determination and
relevance
La superficie especifica captura los efectos
combinados del tamaño de las partículas.
S. Angelote. R. Rosado.
R. Andreoni. F. Martínez. F. Arrasca.
J. Roca.
2004
Determinación de la demanda de cal en la estabilización de suelos mediante el ensayo de azul de
metileno
XXXIII Reunión del Asfalto”, noviembre de
2004, Mendoza
S. Angelote. F. Martínez. R. Rosado.
2005
Uso del Ensayo de Azul de Metileno en
Estabilizados de Suelo-cal
XIII Congreso Ibero-Latinoamericano del asfalto, Costa Rica, noviembre de 2005.
Claudia Meisina 2005
Utilizzo della prova al blu di metilene
nella determinazione di
alcuni parametri geotecnici
di terreni argillosi
Giornale di Geologia Applicata
(Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Pavia),
De acuerdo con el cuadro anterior, se mostrará a continuación un pequeño resumen que
explica a grandes rasgos el tema tratado por cada artículo.
Carlos Medina. El ensayo de azul de metileno en la caracterización de materiales.
Esta tesis relaciona el ensayo de azul de metileno (método de la mancha) con materiales
naturales, realizando ensayos sobre algunos suelos de diferente procedencia y
características. Materiales dentro de los que se destacan los suministrados por el
34
Ministerio de Obras Públicas. Se manifestaron valores de azul en un rango amplio y
con esto se pudo caracterizar la fracción fina respecto al mismo.
Santiago Rodríguez Sepúlveda Et. Al. Caracterización de materiales arcillosos
mediante el ensayo de azul de metileno.
Para este trabajo se recopilaron diversas muestras de materiales respecto a su origen
geográfico, esto para cubrir una basta zona del país buscando procedencias de las cuales
se tuviera un reconocimiento de problemas geotécnicos. Se trabajo varios ensayos de
acuerdo a la composición orgánica de los materiales para que esta no afectara en los
resultados del ensayo de azul de metileno (método de la mancha). Debe tenerse en
cuenta que la mayoría de materiales utilizados en este trabajo son arcillosos y por ende
manifiestan propiedades nocivas en cuanto a especificaciones constructivas de
carreteras para Colombia.
Enrique Pasquel Carvajal Et. Al. Utilización del azul de metileno como indicador de
arcillas en agregado fino del concreto.
En este estudio se pretendía detallar el significado y utilidad del método "azul de
metileno" como indicador de arcillas que permita la calificación del agregado fino para
su uso en concreto. Los resultados obtenidos demuestran que a mayor contenido de
material que pasa por la malla 200 y a menor equivalente de arena hay un aumento del
valor de azul, sin embargo, no siempre se mantiene esa tendencia, el valor de azul
puede resultar bajo descartando el efecto negativo sobre la resistencia a compresión por
presencia de material arcilloso y aprobando el mismo para su uso en concreto. Además
35
cabe destacar que tanto los valores de azul de metileno como los de equivalente de
arena están directamente influenciados por las partículas deletéreas y/o partículas
ferrosas.
Dunella Maya Sánchez. Experiencia en el proceso de normalización de una cantera de
áridos en Medellín, Colombia.
La cantera de Agregados San Javier S.A. presenta varios tipos de afloramiento con
predominio de material arenoso a areno-limoso de color gris verdoso a gris claro que
corresponde a un saprolito de roca granítica con alto contenido de feldespato. Unas
zonas con una afloración de una roca de composición más básica y en otro sector, una
roca granítica con un grado de meteorización mediano a alto. De la cantera se explotan
los siguientes materiales: material para base, sub-base, arenilla, arena de revoque, arena
de pega, arena de concreto y material de rechazo. Materiales que cumplen con las
normas para construcción de pavimentos en el Valle de Aburra y las exigidas por el
cliente. La fracción del material que pasa par el tamiz No.4 debe presentar un
equivalente de arena mayor del 20%.
Marcos Musso. Áridos para la construcción en Montevideo, Uruguay: ensayos de
caracterización expedita y clasificación en función de la fracción fina.
Los valores obtenidos en el ensayo de equivalente de arena y de absorción de azul de
metileno tienen correlaciones diferentes para las arenas y los balastos. Investigar las
características de la fracción fina de los suelos con diferentes métodos permitirá prever
y mejorar el conocimiento del comportamiento de los granulares, por lo tanto deben
36
continuarse las investigaciones para establecer los rangos de coincidencias y
discordancias entre los diferentes sistemas de clasificación.
Carmo Conde. Correlação entre o comportamento mecânico de agregados e das rochas
originais (Artículo Portugués).
Este estudio comprendía la fase inicial de trabajo de investigación para establecer las
correlaciones entre las propiedades de las piedras y agregados obtenidos de aquellas.
Las correlaciones entre los parámetros obtenidos de fuerza, entre la piedra original y los
agregados resultantes, serán establecidas. Estas correlaciones permitirán evaluar las
probables características de los agregados asequibles. La evaluación de la cantidad de
elementos arcillosos presentes en la fracción fina del agregado será estimado por el
ensayo de adsorción de azul de metileno logrado en base a la norma francesa P 18-595.
Este ensayo solo será realizado para determinar que la muestra de agregado proviene de
un material mecánicamente pobre, esto en base a los resultados obtenidos en el
equivalente de arena se verificó la existencia de un porcentaje bajo de partículas finas
arcillosas.
Martha Cecilia Escobar. Correlación de resultados entre la norma INVIAS E-235 y el
ensayo de la mancha.
Esta correlación arroja entre otras conclusiones, que el ensayo de azul de metileno
(método de la mancha) es más económico y sencillo que el del turbidimetro y que
37
debería ser necesario implantarlo y por ende normalizarlo en la normativa vigente para
los ensayos de materiales para carreteras.
J.C. Santamarina. Specific surface: determination and relevance. (Artículo USA).
Existen varios métodos para medir la superficie específica, incluso la adsorción de gas
en las condiciones secas y la absorción molecular selectiva en las suspensiones ácueas.
La medida del procedimiento puede tener un efecto importante en los valores
moderados, todavía la sensibilidad es informativa en si mismo. La cantidad de
superficie en una masa de suelo determina el equilibrio entre las fuerzas superficiales
relacionadas y las fuerzas gravimétricas del esqueleto actuando en una partícula de
suelo, afecta la formación de tejido, apoyos de energía rica que acopla los mecanismos,
gobierna la conducción, y los mandos y retraso durante la difusión química.
Claudia Meisina. Utilizzo della prova al blu di metilene nella determinazione di alcuni
parametri geotecnici di terreni argillosi. (Artículo Italiano).
La fuerza residual agotada, la presión de expansión y tensión de suelos arcillosos se
influencian fuertemente par la mineralogía del fragmento de arcilla. El método de azul
de metileno está basado en la propiedad del tinte del azul de metileno orgánico que es
adsorbido par las partículas del suelo negativamente cobradas cuando en la solución
forma una capa monomolecular. El valor de azul (la cantidad de azul de metileno que
consumió por 100 g de suelo) es un indicador de la cantidad de arcilla y del tipo de
arcilla mineral.
38
2.2 MARCO CONCEPTUAL
2.2.1 Estratigrafía de La Sabana de Bogotá. La Sabana de Bogotá está constituida
geológicamente por formaciones sedimentarias de edades cretácicas, terciarias y
cuaternarias. Las formaciones más antiguas que afloran se depositaron en ambientes
marinos (Cretácico Superior), sobre los cuales reposan rocas procedentes de
ambientes litorales, transicionales y continentales de edad terciaria.
Cuadro 2. Estratigrafía de La Sabana de Bogotá4
ESTRATIGRAFÍA DESCRIPCIÓN
FORMACIÓN ARENISCA DURA
Está compuesta por arenitas grises claras a blancas de grano fino con cemento silíceo, compactas, con intercalaciones de
limolitas silíceas.
FORMACIÓN BOGOTÁ
Estratigráficamente la componen dos conjuntos: la parte inferior está compuesta por una alternancia de arcillolitas y arenitas grises claras en bancos delgados. La parte superior es predominantemente arcillosa, con colores abigarrados.
FORMACIÓN CACHO La formación la componen arenitas de color amarillo rojizo
y blanco, de grano fino a conglomerático, friables y con intercalaciones de arcillolitas rojas a amarillas.
FORMACIÓN CHIPAQUE
Aflora en los núcleos de los anticlinales principalmente en los de Checua, Bogotá y en las partes marginales de la
Sabana. Está compuesta por lutitas negras, carbonosas, por sectores piritosos, con intercalaciones de arenitas grises de
grano fino y bancos de caliza (sector de La Calera).
GRUPO GUADALUPE Lo comprenden las formaciones Arenisca Dura, Plaeners y Labor y Tierna.
4 Publicaciones especiales del INGEOMINAS Materiales de Construcción en la Sabana de Bogotá
39
FORMACIÓN GUADUAS
Esta formación está compuesta por tres conjuntos. El inferior, formado por arcillolitas grises a amarillas y arenitas cuarzosas a feldespáticas de grano fino. El conjunto medio
lo componen arenitas cuarzosas de color gris claro, de grano fino a grueso, con alternancia de arcillolitas y mantos de
carbón en la parte inferior. El conjunto superior lo componen arcillolitas grises oscuras y de colores
abigarrados cuando están alteradas.
FORMACIÓN LABOR Y TIERNA
Está compuesta por dos conjuntos: uno inferior, compuesto por arenitas de color gris claro, de grano fino a grueso, cuarzosas y con estratificación gruesa a muy gruesa; el
superior, por arenitas cuarzosas y feldespáticas de grano medio a conglomerático, friables y con estratificación
cruzada.
FORMACIÓN PLAENERS
Está compuesta por limolitas silíceas, lodolitas silíceas y cherts. Esta formación está dividida en tres conjuntos: el
inferior es limo arcilloso; el medio corresponde a una alternancia de arcillolitas y arenitas de grano muy fino y la
parte superior, por arcillolitas.
FORMACIÓN REGADERA
Está formada por un conjunto inferior arenoso, compuesto por arenitas de grano fino a conglomerático, de color
amarillo a rosado, con estratificación cruzada. El conjunto superior, compuesto predominantemente por arcillolitas grises a pardas, con intercalaciones de arenitas grises.
FORMACIÓN TILATÁ
Consta de arenitas de grano medio a conglomeráticas, de color blanco a amarillo claro, mal seleccionadas y friables, con intercalaciones de lentes de gravas y de
arcillolitas grises claras caoliníticas y plásticas.
FORMACIÓN USME
La componen arenitas amarillas claras a grises, deleznables, con estratos de arenita blanca cuarzosa, con intercalaciones arcillosas gris claras, la estratificación es cruzada, en bancos
de uno a tres metros de espesor.
2.2.2 Suelo. Todos los suelos son un conjunto de partículas minerales, producto de la
alteración química y de la desintegración mecánica de un macizo rocoso, el cual ha sido
expuesto a los procesos de intemperismo. Los componentes del suelo pueden ser
modificados por los medios de transporte, como el agua, el viento y el hielo y también por
la inclusión y descomposición de materia orgánica.
40
El suelo como resultado de meteorización de las rocas es un material no homogéneo. En su
estructura se pueden distinguir tres fases: sólida, liquida y gaseosa. La fase sólida (granos
de mineral) según la dimensión de los granos que conforman el suelo, presentan fuerzas en
su superficie al ponerse en contacto con el agua, tal fuerza produce fijación de tales
partículas, definiéndose el fenómeno de la cohesión. Tal característica diferencia a los
suelos cohesivos de los no cohesivos o granulares.
La estructura de los suelos se da a partir del valor de 20μm en donde se establece una
clasificación de los suelos según el tamaño de los granos: suelos granulares y suelos finos.
El comportamiento de estos es distinto, así como los parámetros que se emplean para
determinar su comportamiento.
2.2.3 Arcilla. Una arcilla es un material natural, fino, constituido por un grupo de
sustancias cristalinas conocidas como minerales arcillosos, conforma un conjunto cristalino
plano que responde a la fórmula de un silicato de aluminio o de magnesio hidratado. Las
arcillas son plásticas cuando están húmedas, rígidas cuando se secan y vitrificadas cuando
son sometidas a la acción del fuego.
De acuerdo a la estructura de los minerales arcillosos, se distinguen tres tipos de arcillas:
Caolinita: arcilla pura, formada por silicato de aluminio hidratado que procede de la
descomposición de los feldespatos. La caolinita es la transición entre arenas y arcillas,
siendo la más arenosa de las arcillas.
41
Es eléctricamente neutra pero en presencia de agua puede producirse una cierta
disociación, perdiendo algunos átomos de hidrógeno y dejando a la estructura con una
pequeña carga negativa que será compensada por atracción de cationes del agua o del
suelo.
Montmorillonita: es la más arcillosa de las arcillas, presentan una alta absorción de
agua y muy altas características de retracción y expansión. Los suelos son susceptibles
de hinchamientos o retracciones importantes en función de la humedad del suelo.
Ilita: presentan mayor tendencia a la absorción de agua que las caolinitas, mayor
susceptibilidad a la retracción y a la expansión.
En resumen, las arcillas presentan cohesión que aumenta al disminuir el porcentaje de
vacíos. Para un valor fijo de éste, depende del tipo de estructura floculada o dispersa y en el
caso de las montmorillonitas de los cationes adsorbidos.
2.2.4 Arena. Las arenas son productos granulares pétreos con tamaños entre 0.25 y
5.00 mm. Tienen diferentes usos principalmente como material de construcción en bases
para pisos, en concretos, pañetes, morteros, asfaltos y otros.
La ubicación de las explotaciones de arenas en Bogotá se concentra especialmente en la
zonas de los cerros orientales en el sector de Sopó, en Mondoñedo y Soacha.
42
La explotación de arenas se realiza mediante un solo corte y por banqueo En el caso de un
solo corte, simplemente se ataca la peña en la base con maquinaria o explosivos
ocasionando derrumbes sucesivos, en una forma de explotación que desarrolla grandes
cortes de 5 - 25 m. deteriorando el paisaje y dificultando su rehabilitación.
El banqueo se realiza en su mayoría sin ajustarse a normas técnicas, aun cuando esta forma
de explotación posibilita un mejor manejo de la estabilidad y una mayor facilidad para
implementar programas de rehabilitación.
2.2.5 Recebo. El recebo comúnmente conocido como balastro, es una piedra menuda con
matriz arenosa, limosa, arcillosa, empleada para afirmado de carreteras. Este debe cumplir
con una serie de propiedades físicas como hidratación, compactación y granulometrías
diversas para su asimilación como material constructivo.
La minería de recebos esta íntimamente asociada a la actividad constructiva de vías,
encontrando grandes explotaciones de recebos en el sector de La Punta, Sopo- Sesquilé -
Guasca, y otros.
El arranque del material se realiza de diferentes formas, dependiendo del grado de
mecanización de la industria, de la topografía de la zona y de la dureza del material, entre
otros.
43
2.3 MARCO NORMATIVO
2.3.1 Normas del Instituto Nacional de Vías
Tabla 1. Normas de Ensayo de Materiales para Carreteras5
Tema Tipo Título Objeto
I.N.V.E-103Conservación y
transporte de muestras de suelos
Establecer métodos para la conservación de las muestras inmediatamente después de
obtenidas en el terreno, así como para su transporte y manejo.
I.N.V.E-104
Procedimientos para la preparación
de muestras de suelos por cuarteo
Dividir las muestras de suelos obtenidas en el campo, para obtener porciones que sean representativas
y que tengan los tamaños adecuados para los diferentes ensayos que se
necesite desarrollar
I.N.V.E-122
Determinación en laboratorio del
contenido de agua (humedad) de suelo, roca y
mezclas de suelo-agregado
Determinar en laboratorio el contenido de agua (humedad) de suelo, roca, y mezclas de suelo-
agregado por peso.
I.N.V.E-124
Análisis granulométrico por
medio del hidrómetro
Determinar el porcentaje de partículas de suelos dispersados, que permanecen en suspensión en
un determinado tiempo.
I.N.V.E-125Determinación del límite líquido de
los suelos
El límite líquido de un suelo es el contenido de humedad expresado en
porcentaje del suelo secado en el horno, cuando éste se halla en el límite entre el estado líquido y el
estado plástico.
SUEL
OS
I.N.V.E-126Límite plástico e
índice de plasticidad
Determinar en laboratorio del límite plástico de un suelo, y el cálculo del índice de plasticidad si se conoce el
límite líquido del mismo suelo.
5 Instituto NACIONAL DE VÍAS Normas Instituto Nacional de Vías. Colombia 1998
44
I.N.V.E-133Equivalente de
arena de suelos y agregados finos
Determinar la proporción relativa del contenido de polvo fino nocivo, o material arcilloso, en los suelos o
agregados finos.
I.N.V.E-213
Análisis granulométrico de agregados gruesos
y finos
Determinar, cuantitativamente, los tamaños de las partículas de
agregados gruesos y finos de un material, por medio de tamices de
abertura cuadrada.
I.N.V.E-214
Cantidad de material fino que pasa el tamiz de
75 µm (No.200) en los agregados
Determinar, por lavado, la cantidad de material fino que pasa el tamiz
de 75 µm (No.200) en un agregado.
I.N.V.E-218
Resistencia al desgaste de los agregados de
tamaños menores de 37.5 mm (1½")
por medio de la máquina de los
ángeles
Procedimiento que se debe seguir para realizar el ensayo de desgaste de los agregados gruesos hasta de 37.5 mm (1½") por medio de la
máquina de los ángeles.
I.N.V.E-222Peso especifico y
absorción de agregados finos
Determinación del peso específico aparente y real a 23/23°C
(73.4/73.4°F) así como la absorción después de 24 horas de sumergidos
en agua, de los agregados con tamaño inferior a 4.75 mm (tamiz
No.4).
AG
REG
AD
OS
PÉTR
EOS
AFNOR P18-592
Ensayo de Azul de Metileno (Método
de la mancha
Determinar el “Valor de azul” de los finos contenidos en una arena o
una grava.
45
2.4 MARCO CONTEXTUAL
Debido a que el proyecto fue totalmente practico, los ensayos se llevaron a cabo en La
Universidad de La Salle en el laboratorio de suelos y pavimentos respectivamente. Las
muestras de agregados granulares fueron suministradas por diversas canteras de Bogotá
ubicadas en los límites de la misma ciudad.
Estas canteras se ubican en los siguientes municipios.
CAJICÁ
Cajicá se encuentra ubicado en la Sabana Centro a 39 Km. de la Ciudad de Bogotá. Esta
zona es montañosa y presenta un relieve ondulado, con una altitud de 2558 metros y un
clima aproximado de 14 ºC.
En el sector de Sabana Central (Cajicá) afloran rocas pertenecientes a las formaciones
Arenisca Dura, Plaeners y Labor y Tierna pertenecientes al Grupo Guadalupe, así como
las formaciones Guaduas, Cacho, Bogotá y Sabana. Los principales materiales que se
extraen en el sector corresponden a las gravas, seguidos por las arcillas y los recebos.
En este municipio (Cajicá) se estudiaron materiales granulares de 3 canteras que se
describen a continuación.
46
Figura 3. Municipio de Cajicá6
ALBANIA. Ubicada en el kilómetro 6. Vía Cajicá – Zipaquirá. Esta cantera tiene más de
30 años realizando explotación y suministro de material granular para la realización de
diferentes obras civiles en la Ciudad de Bogotá y municipios aledaños. Los materiales
granulares presentan características de arenas arcillosas de color ocre claro y mediana
plasticidad al contacto con las manos.
Figura 4. Cantera Albania
6 Gobernación de Cundinamarca [En línea]. <http://www.cundinamarca.gov.co/cundinamarca/municipios/frm_iniciomunicipio.asp/Cajica> [Citado en 2006-11-15]
47
EL BOQUERÓN. Ubicada en el kilómetro 4. Vía Cajicá – Tabio. Esta cantera lleva
operando más de 20 años en explotación y suministro de material granular para obras
civiles en la Ciudad de Bogotá. Los materiales granulares presentan color amarillezco y
características arcillosas.
Figura 5. Cantera El Boquerón
EL MANÁ. Ubicada en el kilómetro 6. Vía Cajicá – Zipaquirá. Esta cantera tiene más de
30 años realizando explotación y suministro de material granular para la realización de
diferentes obras civiles en la Ciudad de Bogotá. Los materiales granulares presentan
características de arenas arcillosas de color grisáceo opaco y poca plasticidad al contacto
con las manos, además de tener caras aplanadas en su superficie.
48
Figura 6. Cantera El Maná
MOSQUERA
Mosquera se encuentra ubicado en la Sabana Occidente a 23 Km. de la Ciudad de
Bogotá. Esta zona es montañosa y presenta un relieve ondulado, con una altitud de
2516 metros y un clima aproximado de 14 ºC.
Los principales materiales extraídos en La Sabana occidental (Mondoñedo)
corresponden a arenas, piedra y recebo, pertenecientes geológicamente al área, afloran
rocas de las formaciones Plaeners y Labor y Tierna del Grupo Guadalupe. Por su parte,
la formación Plaeners se caracteriza por la presencia de liditas fracturadas y contiene
niveles que son explotados para recebo; en algunas localidades su grado de
meteorización es extremo, y llega a formar depósitos de caolín.
En este municipio (Mosquera) se estudiaron materiales granulares de 2 canteras que se
describen a continuación.
49
Figura 7. Municipio de Mosquera7
EL PINAR DE VISTA HERMOSA (MOSQUERA). Ubicada en el kilómetro 7. Vía
Mosquera – La Mesa. Esta cantera tiene más de 35 años operando con técnicas de
explotación y suministro de material granular para la realización de diferentes obras civiles
en Bogotá y municipios aledaños. Los materiales granulares presentan características areno
limosas de color amarillo opaco y poca plasticidad al contacto con las manos.
Figura 8. Cantera El Pinar de Mosquera
7 Gobernación de Cundinamarca [En línea] <http://www.cundinamarca.gov.co/cundinamarca/municipios/frm_iniciomunicipio.asp/Mosquera> [Citado en 2006-11-15].
50
SAN FERNANDO. Ubicada en el kilómetro 6. Vía Mosquera – La Mesa. Esta cantera
tiene más de 30 años realizando explotación y suministro de material granular para la
realización de diferentes obras civiles en la Ciudad de Bogotá y municipios aledaños. Los
materiales granulares presentan características de arenas limosas de tonalidad de amarillo
quemado a naranja.
Figura 9. Cantera San Fernando
SOACHA
Soacha se encuentra ubicado a unos 18 Km. al Sur Occidente de la Ciudad de Bogotá.
Esta zona presenta cierta cantidad de montañas, con una altitud de 2566 metros y un
clima aproximado de 14 ºC.
La zona sur-occidente (Soacha) es bastante importante en el abastecimiento de
materiales de construcción para Bogotá; dentro de los materiales se destacan las
51
arcillas, las arenas, los recebos y las piedras para enchapes, cimientos y estructuras. Las
arcillas explotadas pertenecen a las formaciones Guaduas y Bogotá y son utilizadas en
la producción de ladrillos, tubos y tejas. Las arenas y los recebos proceden de las
formaciones Arenisca Dura, Plaeners, Labor y Tierna, Regadera y Usme.
En este municipio (Soacha) se estudiaron los materiales granulares de 2 canteras que se
describen a continuación.
Figura 10. Municipio de Soacha8
EL PINAR DE VISTA HERMOSA (SOACHA). Ubicada en el kilómetro 2. Vía Soacha –
Ciudad Bolívar (Localidad de Bogotá D.C.). Esta cantera tiene más de 40 años explotando
y suministrando material granular para la realización de obras civiles. Los materiales
granulares presentan características de arenas limosas de color amarillezco claro, con
presencia excesiva de finos y mediana plasticidad al contacto con las manos.
8 Gobernación de Cundinamarca [En línea] <http://www.cundinamarca.gov.co/cundinamarca/municipios/frm_iniciomunicipio.asp/Soacha> [Citado en 2006-11-15]
52
Figura 11. Cantera El Pinar de Soacha
EL RICAURTE. Ubicada en la carrera 10E No. 22A-12 (Barrio El Ricaurte). Esta cantera
tiene más de 40 años realizando explotación y suministro de material granular para la
realización de diferentes obras civiles en la Ciudad de Bogotá y municipios aledaños. Los
materiales granulares presentan características de arenas limosas de color amarillezco
intenso.
Figura 12. Cantera El Ricaurte
53
3. METODOLOGÍA
3.1 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
La investigación realizada se clasificó como un estudio cuantitativo correlacionable, según
Fernández: “Este tipo de estudios miden el grado de relación entre dos o mas variables
(cuantificar variables). Es decir, miden cada variable presuntamente relacionando y
después también miden y analizan la relación. Tales correlaciones se expresan en hipótesis
sometidas a pruebas.”9
FASES DE LA INVESTIGACIÓN
FASE 1 RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN
Antecedentes generales sobre la utilización del Azul de Metileno como evaluador de
elementos arcillosos.
Normatividad establecida para realización de los ensayos propuestos.
FASE 2 RECOLECCIÓN DE MUESTRAS Y CARACTERIZACIÓN
Definición de las canteras para la obtención de muestras
Ensayos pertinentes a la caracterización de materiales granulares:
Contenido de agua (humedad) del suelo – agregado 9 FERNÁNDEZ, Carlos. Metodología de la investigación. Ed. Mc Graw Hill. 2003. Vol. 2, p.79-81
Análisis granulométrico por medio del hidrómetro
Límite líquido
Límite plástico e índice plástico
Equivalente de arena
Análisis granulométrico por tamizado
Resistencia al desgaste de los agregados de tamaños menores de 37.5 mm. (1½") por
medio de la máquina de los ángeles
Peso específico de los sólidos (material fino que pasa el tamiz de 75 µm.)
Azul de metileno (método de la mancha)
FASE 3 ANÁLISIS DE RESULTADOS
Clasificación del material granular a partir sistemas de clasificación de suelos
AASTHO y SUCS.
Análisis de correlación entre las variables obtenidas: azul de metileno, equivalente de
arena, índice de plasticidad y porcentaje de finos del suelo.
3.2 OBJETO DE ESTUDIO
Esta investigación tiene como objeto de estudio determinar la correlación de resultados
entre los ensayos equivalente de arena y azul de metileno (método de la mancha) para
materiales granulares, permitiendo obtener una relación particular entre un valor empírico
(equivalente de arena) y un valor cuantitativo dependiente de la superficie específica de las
partículas (azul de metileno).
55
3.3 INSTRUMENTOS
3.3.1 Materiales utilizados
Material granular necesario para la realización de los ensayos (50 Kg.)
aproximadamente por cada cantera establecida.
5 kilogramos de caolinita.
4 kilogramos de arena de peña.
4 kilogramos de arena de río.
3.3.2 Formatos
El registro de datos se realizó mediante el empleo de formatos específicos para cada
ensayo, a continuación se describe la totalidad de ensayos por muestra de material.
Un ensayo de contenido de agua (humedad) del suelo – agregado. Anexo 1
Un ensayo de análisis granulométrico por medio del hidrómetro. Anexo 2
Un ensayo de límite líquido de los suelos. Anexo 9
Un ensayo de límite plástico e índice de plasticidad. Anexo 9
Se realizaron cinco ensayos de equivalente de arena por cada muestra para un total de
cuarenta ensayos. Anexo 17
Un ensayo de análisis granulométrico por tamizado. Anexo 25
Un ensayo por dos métodos (B y C) de resistencia al desgaste de los agregados de
tamaños menores de 37.5 mm (1½") por medio de la máquina de los ángeles.
Un ensayo de peso específico de los sólidos (material fino que pasa el tamiz de 75 µm).
Anexo 34
56
Se realizaron dos ensayos de azul de metileno (método de la mancha) por cada muestra,
para un total de dieciocho ensayos. Anexo 35
3.4 VARIABLES
Cuadro 3. Variables del objeto de estudio
Categoría de análisis Variables Indicadores
Caracterización Agregado
Contenido de agua (Humedad)
Análisis granulométrico por medio del hidrómetro.
Límite líquido
Límite plástico e índice de elasticidad
Equivalente de arena
Análisis granulométrico por tamizado.
Resistencia al desgaste de los agregados de tamaños
Menores de 37.5 mm (1½") por medio de la Maquina de los Ángeles.
Peso específico de los sólidos (material fino que pasa el
tamiz de 75 µm)
Azul de Metileno (Método de la Mancha).
3.5 HIPÓTESIS
El ensayo de azul de metileno como procedimiento elemental y práctico para cuantificar la
capacidad de adsorción iónica de partículas minerales permite obtener un resultado real
característico de la fracción fina del material que puede ser correlacionado con el resultado
de un ensayo empírico como lo es el equivalente de arena.
57
4. TRABAJO INGENIERIL
4.1 DESARROLLO
El proyecto de investigación tuvo como objetivo principal realizar una Correlación de
Resultados entre el Ensayo Equivalente de Arena y el Ensayo Azul de Metileno (Método de
la mancha), utilizando en principio materiales granulares y posteriormente materiales con
valores extremos, que brindaron un mejor rango comparativo para ésta correlación.
Los materiales granulares fueron extraídos de canteras aledañas a Bogotá, las cuales se
mencionan a continuación:
Municipio de Cajicá: Cantera Albania
Cantera El Boquerón
Cantera El Maná
Municipio de Mosquera: Cantera El Pinar de Mosquera
Cantera San Fernando
Municipio de Soacha: Cantera El Pinar de Soacha
Cantera Ricaurte
4.1.1 Caracterización de los materiales granulares
Se realizó la caracterización de cada uno de los materiales granulares extraídos de las
diferentes fuentes de material (canteras), éstos materiales se conocen en el campo de la
ingeniería civil como B-600.
4.1.1.1 Procedimiento para la preparación de muestras de suelo por cuarteo. I.N.V. E - 104
Este ensayo tiene como objeto determinar porciones representativas con tamaños adecuados
para los diferentes tipos de ensayos a realizar. Para la realización de éste ensayo, se tomó la
muestra de campo obtenida y se colocó posteriormente sobre una superficie dura, limpia y
nivelada; luego a partir de paladas se mezcló el material homogéneamente formando así
una pila cónica, la cual se aplanó en seguida y se dividió en cuatro partes iguales (cuarteo),
retirándose dos partes diagonales opuestas. Se repitió el proceso anterior hasta obtener el
tamaño adecuado para cada uno de los ensayos a realizar.
Figura 13. Preparación de muestras por cuarteo
59
4.1.1.2 Determinación en laboratorio del contenido de agua (Humedad) del suelo, roca y
mezcla de suelo – agregado. I.N.V. E – 122
Este ensayo determina el contenido de agua (humedad) de un suelo, roca y mezcla de suelo-
agregado por peso. El contenido de agua del material se define como la relación expresada
en porcentaje entre la masa de agua que llenan los poros en una masa de material y la masa
de las partículas sólidas del material. Para el desarrollo de éste ensayo, se tomó 6000 g. de
muestra húmeda en un recipiente, la cual se llevó al horno (110ºC) durante 24 horas, luego
se pesó el material seco. La diferencia obtenida entre estos dos pesos (peso húmedo y peso
seco), es el contenido de agua del suelo.
Tabla 2. Contenido de Agua (Humedad). Anexo 1
CANTERA HUMEDAD NATURAL (%)
Albania 3.36 % El Boquerón 4.11 %
El Maná 4.33 % El Pinar de Mosquera 7.39 %
El Pinar de Soacha 6.69 % El Ricaurte 5.24 %
San Fernando 7.65 %
4.1.1.3 Análisis granulométrico por medio del hidrómetro. I.N.V. E - 124
Este ensayo, se usa para determinar el porcentaje de partículas de suelos dispersados, que
permanecen en suspensión en un determinado tiempo. Se basa en la ley de Stokes, en el
cual, el tamaño de una partícula es el diámetro de una esfera que se deposita en el agua a la
misma velocidad que la partícula lo considere.
60
Se preparó debidamente la muestra de acuerdo al tipo de material a estudiar, en este caso se
tomó 50 g., por ser arcilla y limo y se halló el Peso específico del material. Se dejó el
material y el agente dispersante (125 mL de solución de hexametafosfato de sodio
(40g/L)) en remojo por 24 horas, después de este tiempo, se llevó la muestra al
vaso de dispersión él cual se llevó al aparato de dispersión durante el tiempo de un
minuto.
Luego se transfirió la suspensión obtenida a un cilindro de 1000 mL., y se agitó durante un
minuto, ejecutando sesenta giros de arriba hacia abajo manualmente. Al terminar la
agitación, se colocó el cilindro sobre una mesa y se comenzó a llevar el tiempo, se tomó
lecturas con ayuda del hidrómetro a partir del primer minuto, tanto de la mezcla como de la
probeta de prueba. Se realizaron lecturas a los 5, 15, 30, 60, 120,250 y 1440 minutos,
también se midió la temperatura en cada uno de estos tiempos, para calcular las
correcciones que se dan en este laboratorio.
Tabla 3. Análisis granulométrico por hidrómetro Cantera Albania, El Boquerón, Maná y Pinar de Mosquera. Anexo 2
Tiempo (min.)
Diámetro (mm)
% Pasa “Albania”
% Pasa “Boquerón”
% Pasa “Maná”
% Pasa “P. Mosquera”
0 0.0740 100.00 100.00 100.00 100.00 1 0.0349 66.96 64.69 72.75 66.13 2 0.0259 58.83 55.23 61.75 52.58 4 0.0190 52.45 45.76 51.60 46.04 8 0.0137 48.63 40.24 42.63 38.04
15 0.0103 43.05 37.08 37.22 35.10 30 0.0074 39.86 33.77 31.30 32.17 60 0.0053 36.83 31.72 28.59 28.08
120 0.0038 35.08 29.66 25.72 25.14 250 0.0027 29.97 25.40 22.84 24.49 1440 0.0011 26.31 22.25 18.61 21.23
61
Tabla 4. Análisis granulométrico por hidrómetro Cantera Pinar de Soacha, Ricaurte y San Fernando. Anexo 6
Tiempo (min.)
Diámetro (mm)
% Pasa “P. Soacha”
% Pasa “Ricaurte”
% Pasa “San Fernando”
0 0.0740 100.00 100.00 100.00 1 0.0349 69.30 60.52 63.26 2 0.0259 61.87 48.94 54.63 4 0.0190 55.27 42.09 47.82 8 0.0137 52.47 39.31 41.68
15 0.0103 48.18 37.52 37.86 30 0.0074 46.20 35.89 33.71 60 0.0053 44.22 33.28 28.23
120 0.0038 39.93 31.16 25.90 250 0.0027 38.77 30.67 24.91 1440 0.0011 33.16 27.73 21.59
Figura 14. Granulometría por hidrómetro
4.1.1.4 Determinación del límite líquido de los suelos. I.N.V. E - 125
Por medio de este ensayo se determina el contenido de humedad expresado en el porcentaje
del suelo secado al horno. Se tomó 100 g. de muestra de suelo que pasó por el tamiz No.40
de la ASTM (American Society for Testing and Materials), se amasó con agua y se colocó
en una cazuela de bronce, formando en el centro una ranura de dimensiones especificadas
la cual se debió cerrar al cabo de 25 golpes. El contenido de agua con el que se produjo el
62
cierre de la ranura a los 25 golpes es el límite líquido; un contenido de agua mayor haría
que la ranura se cerrará con menos golpes y el suelo se consideraría en estado semilíquido.
Tabla 5. Limites líquidos. Anexo 9
CANTERA LÍMITE LÍQUIDO (%)
Albania 23.24 El Boquerón 25.71
El Maná 23.94 El Pinar de Mosquera 19.88
El Pinar de Soacha 31.64 El Ricaurte 28.32
San Fernando 31.05
Figura 15. Limite líquido
4.1.1.5 Limite plástico e índice de plasticidad. I.N.V. E - 126
Este ensayo determina en laboratorio el límite plástico de un suelo e índice de plasticidad.
Se tomó 20 g. de muestra de suelo que pasó por el tamiz No. 40 la cual se amasó con agua
destilada, luego se tomó una porción de 6 g. la cual se roló entre las palmas de las manos
formando un cilindro, el suelo está en el límite plástico si el desmoronamiento ocurre
63
precisamente cuando el cilindro tiene 3 mm. de diámetro. Este ensayo representa el punto
en el cual el suelo empieza a perder su cohesión por falta de humedad.
Tabla 6. Límites e índices plásticos. Anexo 9
CANTERA LÍMITE PLÁSTICO (%) ÍNDICE PLÁSTICO (%)
Albania 18.23 5.02 El Boquerón 19.32 6.39
El Maná 17.27 6.67 El Pinar de Mosquera 12.32 7.56
El Pinar de Soacha 18.22 13.43 El Ricaurte 20.31 8.01
San Fernando 21.45 9.60 Figura 16. Limite plástico
4.1.1.6 Equivalente de Arena de suelo y agregados finos. I.N.V. E -133
Este ensayo permite determinar de una manera rápida la proporción relativa del contenido
de polvo fino nocivo o material arcilloso en los suelos o agregados finos. Se preparó
debidamente la muestra de suelo, y se calculó la porción de muestra adecuada, luego se
colocó la muestra en una probeta con una solución normalizada, cuyo objeto es dispersar
las partículas del suelo, al cabo de un tiempo se procedió a agitar manualmente la muestra.
64
Tras agitarla enérgicamente, se dejó reposar el conjunto, formándose rápidamente un
depósito sólido en el fondo. Al cabo de un tiempo, se determinó las alturas de la arcilla
floculada y de la arena en el cilindro. El equivalente de arena es la relación entre las alturas
de arena y arcilla, expresada en porcentaje.
Tabla 7. Equivalente de Arena. Anexo 17
CANTERA EQUIVALENTE DE ARENA (%)
Albania 23.00 El Boquerón 21.00
El Maná 16.00 El Pinar de Mosquera 9.00
El Pinar de Soacha 4.00 El Ricaurte 9.00
San Fernando 8.00 Arena de Peña 60.00 Arena de Río 97.00
Figura 17. Equivalente de Arena
65
4.1.1.7 Análisis granulométrico de agregados gruesos y finos. I.N.V. E - 213
La granulometría ofrece un medio sencillo y evidente para clasificar y determinar el
porcentaje de la muestra de acuerdo al tamaño de sus partículas (agregado grueso y fino),
por medio de tamices de mayor a menor abertura. Para la realización de este ensayo, se
seleccionó un grupo de tamices y se tomó aproximadamente 5000 g. de muestra obtenida
por medio de cuarteo manual, la cual se hizo pasar mediante sacudidas por las aberturas de
la malla o tamiz con un tamaño especificado.
Figura 18. Análisis granulométrico por tamizado
66
4.1.1.8 Resistencia al desgaste de los agregados de tamaños menores de 37.5 mm
(1½") por medio de la maquina de los ángeles. I.N.V. E - 218
Este ensayo se emplea, para determinar la resistencia al desgaste de agregados naturales o
triturados, empleando una maquina con una carga abrasiva. Se tomó 10000 g. de muestra
lavada y secada al horno (110 ºC), ya que se realizó la degradación A y B descritos en la
norma. Se colocó la muestra y la carga abrasiva (8 y 11 esferas respectivamente), dentro de
la maquina de los ángeles. Se hizo girar el cilindro a una velocidad comprendida entre 188
y 208 rad./min., el número total de vueltas fueron 500, luego se sacó el material de la
maquina y se separó a través del tamiz No. 12, la fracción retenida en dicho tamiz se lavó y
se secó al horno (110 ºC), de esta manera se determinó el porcentaje de desgaste de la
muestra de suelo a estudiar.
Tabla 8. Desgaste de los agregados. Método B. Anexo 33
CANTERA DESGASTE (%)
Albania 21.22 El Boquerón 41.44
El Maná 42.76 El Pinar de Mosquera 35.42
El Pinar de Soacha 46.64 El Ricaurte 62.44
San Fernando 50.72 Tabla 9. Desgaste de los agregados. Método C. Anexo 33
CANTERA DESGASTE (%)
Albania 20.94 El Boquerón 37.84
El Maná 39.16 El Pinar de Mosquera 37.04
El Pinar de Soacha 47.74 El Ricaurte 59.96
San Fernando 48.06
67
Figura 19. Resistencia al desgaste
4.1.1.9 Peso específico y absorción de agregados finos. I.N.V. E – 222
Este ensayo determina el peso específico aparente y real a 23/23 °C (73.4/73.4 °F) así como
la absorción después de 24 horas de sumergidos en agua, de los agregados con tamaño
inferior a 4.75 mm (tamiz No.4). Se tomó por cuarteo 1000 g. de muestra de suelo, secados
en el horno (110ºC) y se dejó enfriar a temperatura ambiente durante 3 horas. Luego, de
éste tiempo, se pesó la muestra y se dejó sumergida en agua durante 24 horas. Al cabo de
este tiempo, se extendió la muestra sobre una superficie plana, aplicándole una corriente
moderada de aire caliente, mientras se agitaba moderadamente, liberándose así las
partículas.
68
Tabla 10. Peso específico de los agregados. Anexo 34
CANTERA PESO ESPECIFICO (g/cm3)
Albania 2.90 El Boquerón 2.94
El Maná 2.75 El Pinar de Mosquera 2.75
El Pinar de Soacha 2.72 El Ricaurte 2.78
San Fernando 2.77
Figura 20. Peso específico de los agregados
4.1.1.10 Ensayo del Azul de Metileno. AFNOR P18-592
Este ensayo tiene por objeto describir el método de la mancha permitiendo determinar el
“valor de azul” de los finos contenidos en una arena o una grava. Este describe además un
método rápido de control de conformidad de finos con relación a un “valor de azul”
especificado. Se tomó una cantidad de material que pasa por el tamiz No. 10. Esta cantidad
depende de la humedad inicial del material. Se lava este material por el tamiz No. 200 en
un beaker de 2 L. con una cantidad de 500 mL. de agua. El material que quede retenido se
coloca en un recipiente y se deja secar en un horno a temperatura constante por un día para
determinar su peso. Al material lavado se le adiciona 30 g. de caolinita, este material es
69
agitado con un equipo magnético durante 5 minutos y seguidamente se le agrega una
cantidad de azul de metileno hasta obtener una aureola azul brillante, se pesa el recipiente
con el material y se anota la cantidad de azul en mililitros agregada. En este momento se
dará por concluido el ensayo.
Tabla 11. Valor de azul de los agregados. Anexo 35
CANTERA VALOR DE AZUL (g/100 g)
Albania 1.06 El Boquerón 1.10
El Maná 1.40 El Pinar de Mosquera 1.50
El Pinar de Soacha 1.80 El Ricaurte 1.55
San Fernando 1.70 Arena de Peña 0.82 Arena de Río 0.50
Figura 21. Ensayo de Azul de Metileno
70
4.2 ANÁLISIS DE RESULTADOS
A partir de la caracterización física de las muestras estudiadas se pueden incluir dichas
muestras en un grupo clasificatorio que representa un comportamiento específico. A
continuación se define una clasificación por los sistemas AASHTO y SUCS.
Tabla 12. Clasificación de las muestras estudiadas
SUCS AASHTO
Fracción Fina Fracción Gruesa
Albania A-2-4 ML SC El Boquerón A-2-4 CL SC
El Maná A-2-4 CL SC El Pinar de Mosquera A-2-4 CL SC
El Pinar de Soacha A-2-6 CL SC
El Ricaurte A-2-4 CL GC San
Fernando A-2-4 CL SC
Según la clasificación AASHTO las muestras estudiadas se encuentran en el grupo A-2
el cual comprende una gran variedad de material granular que contiene menos del 35%
del material fino. Se observa que la mayoría de las muestras pertenecen al subgrupo
A-2-4, que incluyen suelos gravosos y arenosos (arena gruesa). Al igual que los
materiales del subgrupo A-2-4, el material que pertenece al A-2-6 incluye suelos
gravosos y arenosos, sin embargo a diferencia de los anteriores estos tienen una
plasticidad y limite liquido mucho mayor.
71
El SUCS para los grupos GC (Gravas arcillosas) y SC (Arenas arcillosas) manifiesta
que el contenido de finos debe ser mayor del 12% en peso, sin embargo en éstos, los
finos presentan una mediana o alta plasticidad, teniéndose en cuenta además, la
condición de que el índice de plasticidad sea mayor de 6%. Estos grupos presentan las
siguientes características: compactibilidad buena o regular, compresibilidad y
expansión ligera, impermeables pero a la vez presentan un mal drenaje, como material
de terraplén es estable, como subrasante es buena y como base es regular a buena.
Para el grupo CL (Arcillas de baja compresibilidad), el límite líquido (LL) debe ser
menor del 50% e índice de plasticidad (IP) mayor del 6%. Este grupo presenta las
siguientes características: compactibilidad regular a buena, compresibilidad y expansión
media, impermeables y no drena, como material de terraplén es bueno, como subrasante
es regular a mala y como base no debe usarse.
El grupo ML (Limo de baja compresibilidad) está definido por límite líquido menor del
50% e índice de plasticidad menor del 6%. Este grupo presenta las siguientes
características: compactibilidad buena a mala, compresibilidad y expansión ligera a
media, impermeables pero a la vez presentan un mal drenaje, como material de
terraplén es inestable sino esta muy compacto, como subrasante regular a mala y como
base no debe usarse.
72
De acuerdo con las especificaciones generales de construcción de carreteras10, los
resultados obtenidos del ensayo equivalente de arena de suelo y agregados finos I.N.V.
E – 133 reflejan que son suelos plásticos y sus valores no cumplen con éstas (EA > 25%
para subbase granular).
Por otra parte, en el ensayo de resistencia al desgaste de los agregados de tamaños
menores de 37.5 mm (1½") por medio de la maquina de los ángeles I.N.V. E – 218, la
mayoría de las muestras cumplen la especificación de desgaste para afirmado y subbase
granular (Desgaste < 50%) a excepción de las canteras El Ricaurte y San Fernando que
manifiestan un desgaste del 59.92 – 62.44% y del 48.06. y 50.72% respectivamente.
Según se aprecia en la figura 22, las curvas granulométricas propias de cada muestra se
encuentra en un alto porcentaje dentro del los rangos establecidos por el artículo 320 de
las especificaciones antes mencionadas lo cual es satisfactorio para prevenir
segregaciones y garantizar los niveles de compactación y resistencia exigidos. Sin
embargo, la curva definida por la muestra de Pinar de Soacha se encuentra fuera de
dichos limites, presentando una gran cantidad de finos (37.5%) en cuanto a la totalidad
de la muestra.
10 Especificaciones generales de construcción de carreteras, INVIAS. Artículo 300
73
Figura 22. Curva granulométrica unificada
CURVA GRANULOMETRICA UNIFICADA
0
20
40
60
80
100
120
0,0010,0100,1001,00010,000100,000
Abertura (mm)
% P
asa
Especif icación INVIAS
Pinar de Soacha
El Maná
Pinar de Mosquera
San Fernando
El Ricaurte
El Boquerón
Albania
POR TAMIZADO POR HIDRÓMETRO
74
Tabla 13. Requisitos de los materiales para afirmados, subbases granulares y bases granulares11
Capa
Partículas fracturadas
mecánicamente (Ag. Grueso)
Desgaste Los Ángeles
Perdidas en ensayo de solidez en Sulfato de
Sodio
Perdidas en ensayo de solidez en Sulfato de
Sodio
Índices de aplanamiento y alargamiento
C.B.R I.P Equivalente de Arena
Norma I.N.V E-227 E-218 y E-219 E-220 E-220 E-230 E-148 E-125 y
E-126 E-133
Afirmado 50% máx. 12% máx. 18% máx. 4 – 9 %
Subbase Granular 50% máx. 12% máx. 18% máx. 20, 30 ó
40% mín.12 < = 6 % 25% mín.
Base Granular 50% mín. 40% máx. 12% máx. 18% máx. 35% máx. 80% mín.13 < = 3 % 30% mín.
11 Especificaciones generales de construcción de carreteras, INVIAS, Op. cit. Artículo 300 12 Al 95 % de compactación referido al ensayo proctor modificado (INV E-142). El valor mínimo de resistencia por aplicar, se indicará en los documentos del proyecto 13 Al 100 % de compactación, referido al ensayo proctor modificado (INV E-142)
75
Tabla 14. Resumen de las características de los materiales granulares
Índice de Plasticidad
Desgaste Máquina de Los Ángeles (Método B) %
Peso Específico V. A
Contenido de
Humedad (%)
Límite Líquido
(%)
Límite Plástico
(%) (%)
Equivalente de Arena (%)
Método B Método C (g/cm3)
% Finos
% Arcilla
(g/100g)
Norma INV E-122 E-125 E-126 E-126 E-133 E-218 E-222 P18-592
Albania 3.36 23.24 18.23 5.02 23 21.22 20.94 2.90 15.20 3.00 1.06
El Boquerón 4.11 25.71 19.32 6.39 21 41.44 37.84 2.94 20.00 3.90 1.10
El Maná 4.33 23.94 17.27 6.67 16 42.76 39.16 2.75 23.30 4.00 1.40
El Pinar de Mosquera 7.39 19.88 12.32 7.56 9 35.42 37.04 2.75 30.90 5.00 1.50
El Pinar de Soacha 6.69 31.64 18.22 13.43 4 46.64 47.74 2.72 37.50 9.40 1.80
El Ricaurte 5.24 28.32 20.31 8.01 9 62.44 59.96 2.78 20.60 4.50 1.55
San Fernando 7.65 31.05 21.45 9.60 8 50.72 48.06 2.77 31.90 5.10 1.70
Arena de Peña 1.32 26.08 24.09 2.00 60 ----- ----- ----- 6.68 0.70 0.82
Caolinita 2.47 42.00 18.00 24.00 0 ----- ----- ----- 100.00 ----- 1.90
Arena de Río 0.00 N.L N.P N.A 97 ----- ----- ----- 0.00 0.00 0.50
76
4.3 INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS
Los resultados del ensayo equivalente de arena, azul de metileno (método de la mancha) e
índice de plasticidad están directamente relacionados con el porcentaje de la fracción fina
contenido en una muestra de material. A continuación se establece las respectivas
correlaciones.
Variación del valor de azul y el equivalente de arena
En función del porcentaje de finos
La figura 23 refleja que a medida que el porcentaje de finos (F) de un material granular
aumenta, el equivalente de arena (EA) decrece de forma exponencial ( ) y el
valor de azul (VA) aumenta de manera lineal (
FeEA 084.097 −=
5.0037.0 += FVA ). Definiendo así, que para
porcentajes de finos menores al 30% el valor de azul varia entre 0.5 y 1.6 g/100g, y el
equivalente de arena entre 10% y 97 %.
El valor de equivalente de arena no es preciso al relacionarlo con materiales de más de
30 % de finos ya que se obtienen valores de equivalente menores al 10 %, obteniéndose en
ocasiones lecturas de arena inferiores a la escala numérica establecida en el procedimiento
práctico del ensayo I.N.V. E – 133 equivalente de arena de suelo y agregados finos.
77
Figura 23. Correlación de resultados No. 1
Variación del valor de azul y el equivalente de arena
En función del índice de plasticidad
En la figura 24 se observa que a medida que el índice de plasticidad (IP) de un material
granular aumenta el equivalente de arena decrece de forma exponencial ( ) y
el valor de azul aumenta de manera lineal (
PIeEA .263.097 −=
5.0.115.0 += PIVA ). Para índices de plasticidad
comprendidos entre 4 y 14% se relacionan equivalentes de arena que varían del 6 al 20%,
asimismo el valor de azul está definido entre 1 y 2 g/100g.
78
Figura 24. Correlación de resultados No. 2
Variación del valor de azul y el equivalente de arena
En función del porcentaje de arcillas
La figura 25 muestra la variación del equivalente de arena y el valor de azul con respecto al
porcentaje de arcillas (Ac), definidas por medio de las ecuaciones y AceEA 402.090 −=
5.0179.0 += AcVA respectivamente, en las cuales se define la influencia del porcentaje de
arcillas (valor determinado mediante el ensayo de granulometría por hidrómetro) en la
determinación de los dos índices (EA y VA).
79
También cabe decir que al aumentar en pequeñas proporciones el porcentaje de arcillas, el
valor de azul tiende a incrementarse en gran proporción. Notándose una gran
conglomeración entre los porcentajes de arcilla del 3 al 5.1%.
Figura 25. Correlación de resultados No. 3
Relación entre el valor de azul y el equivalente de arena
La figura 26 define una relación potencial inversa entre el equivalente de arena y el valor de
azul . El exponente relacionado al equivalente define un bajo rango de 392.06040.3 −= EAVA
80
variabilidad del valor de azul con equivalentes de arena superiores al 30%. Es importante
definir que para equivalentes de arena inferiores al 30%, el valor de azul que se obtiene
define un mejor rango de variabilidad relacionable a altos porcentajes de finos y de
arcillas.
Para valores de equivalentes de arena superiores al 30%, el valor de azul tiende a 0.5g/100g
valor mínimo definido para materiales sin presencia de partículas arcillosas y/o limosas.
Para valores de equivalente de arena comprendidos entre 1% (valor mínimo posible) y
30% se expresa variabilidad de valores de azul superiores a 0.5g/100g definidos por la
características arcillosas implícitas en el material fino, dicha variación ha de considerarse
perjudicial para valores de azul > 1.0g/100g., correspondiente a materiales granulares no
apropiados para subbases granulares, para lo cual es ideal obtener valores de azul
comprendidos entre 0.5 y 1.0g/100g que garantizan un material apto para este tipo de
estructura de pavimento.
VA = 3,604 EA-0,392
R2 = 0,93
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
0 20 40 60 80 10Equivalente de Arena (%)
Val
or d
e A
zul (
g / 1
00
Figura 26. Correlación potencial de resultados entre el equivalente de arena y el valor de azul de metileno
0
g
81
5. COSTOS TOTALES DE LA INVESTIGACIÓN
5.1 RECURSOS MATERIALES
Los recursos materiales necesarios para la ejecución del proyecto de investigación fueron:
Tabla 15. Recursos materiales
CONCEPTO UNIDAD CANTIDAD VALOR UNITARIO VALOR TOTAL
Agua Destilada Lt 50 $ 450,00 $ 22.500,00
Bata de Laboratorio Un 3 $ 20.000,00 $ 60.000,00 Bolsa Plástica Negra Un 10 $ 1.000,00 $ 10.000,00
Botas Un 3 $ 80.000,00 $ 240.000,00 Disco Compacto (Cd) Un 20 $ 1.000,00 $ 20.000,00
Disco de Video Digital (Dvd) Un 5 $ 1.500,00 $ 7.500,00 Fotocopia Un 2000 $ 100,00 $ 200.000,00 Guantes Un 9 $ 2.000,00 $ 18.000,00
Lona (Costal) Un 10 $ 500,00 $ 5.000,00 Material Granular (Subbase) m3 0.5 $ 40.000,00 $ 20.000,00
Otros Gl 1 $ 100.000,00 $ 100.000,00 Resma de Papel Un 3 $ 10.000,00 $ 30.000,00
Sticker Un 10 $ 300,00 $ 3.000,00 Tinta de Impresora Un 12 $ 70.000,00 $ 840.000,00
Total $ 1.576.000,00
5.2 RECURSOS INSTITUCIONALES
Los recursos institucionales necesarios para el desarrollo del proyecto fueron:
Tabla 16. Recursos institucionales
INSTITUCIÓN
Cantera Albania
Cantera El Boquerón Cantera El Maná
Cantera Pinar de Mosquera Cantera Pinar de Soacha
Cantera Ricaurte Cantera San Fernando
Universidad de La Salle
5.3 RECURSOS TECNOLÓGICOS
Los recursos tecnológicos necesarios para el desarrollo del proyecto fueron:
Tabla 17. Recursos tecnológicos
CONCEPTO UNIDAD CANTIDAD COSTO ($/UN) VALOR TOTAL
Equipos y Herramientas
Computador Hr 1000 $ 2.000,00 $ 2.000.000,00 Scanner Hr 30 $ 2.000,00 $ 60.000,00
Cámara Digital Hr 200 $ 5.000,00 $ 1.000.000,00 Impresora Un 1000 $ 700,00 $ 700.000,00
Ensayos
Contenido de Agua Un 7 $ 5.000,00 $ 35.000,00 Granulometría Por Hidrómetro Un 9 $ 50.000,00 $ 450.000,00
Límite Liquido Un 8 $ 16.000,00 $ 128.000,00 Límite Plástico e Índice de Plasticidad Un 8 $ 36.000,00 $ 288.000,00
Equivalente de Arena Un 40 $ 37.000,00 $ 1.480.000,00 Granulometría Por Tamizado Un 8 $ 55.000,00 $ 440.000,00
Desgaste Máquina de Los Ángeles Un 14 $ 65.000,00 $ 910.000,00 Peso Especifico Un 7 $ 30.000,00 $ 210.000,00
Azul de Metileno Un 18 $ 40.000,00 $ 720.000,00
Total $ 8.421.000,00
83
5.4 RECURSOS HUMANOS
Los recursos humanos que formaron parte del desarrollo del proyecto fueron:
Tabla 18. Recursos humanos
CARGO No.
HORAS SEMANA
TOTAL HORAS VALOR HORA VALOR TOTAL
Asesora Metodológica14 2 64 $ 148.148,00
Director Temático15 2 32 $ 115,100.00 Laboratorista de UniSalle 4 8 $ 21,000.00 $ 147,000.00
Total $ 410.248,00
5.5 OTROS RECURSOS
Otros tipos de recursos necesarios para la ejecución del proyecto fueron:
Tabla 19. Presupuesto de transporte
CONCEPTO No. DE PASAJE VR. PASAJE VR. TOTAL
Bogotá - Cajicá 6 $ 10.000,00 $ 60.000,00 Bogotá - Mosquera 6 $ 10.000,00 $ 60.000,00 Bogotá - Mondoñedo 6 $ 10.000,00 $ 60.000,00 Bogotá - San Mateo 6 $ 10.000,00 $ 60.000,00 Bogotá - Soacha 6 $ 10.000,00 $ 60.000,00 Bogotá - Tabio 6 $ 10.000,00 $ 60.000,00
TOTAL PRESUPUESTO TRANSPORTE $ 360.000,00
14 Valor asumido por la Universidad de La Salle, según contrato laboral 15 Valor asumido por la Universidad de La Salle, según resolución 360 de noviembre 11 de 2004
84
5.6 RECURSOS FINANCIEROS
El total de recursos financieros invertidos en el desarrollo de la investigación fue:
Tabla 20. Recursos financieros
FUENTES DE FINANCIACIÓN
RUBROS CANTERAS
DE MATERIAL
DE BOGOTÁ
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA
CIVIL
EQUIPO INVESTIGADOR
VALOR TOTAL
Recursos Humanos $ 410.248,00 $ 410.248,00 Recursos Materiales $ 20.000,00 $ 1.556.000,00 $ 1.576.000,00
Recursos Tecnológicos $ 4.661.000,00 $ 3.760.000,00 $ 8.421.000,00 Presupuesto de
Transporte $ 360.000,00 $ 360.000,00
Subtotal $ 20.000,00 $ 5.496.800,00 $ 5.676.000,00 $ 11.192.800,00 Imprevistos (5%) $ 1.000,00 $ 274.840,00 $ 283.800,00 $ 559.640,00
TOTAL $ 21.000,00 $ 5.771.640,00 $ 5.959.800,00 $ 11.752.440,00
COSTO TOTAL DE LA INVESTIGACIÓN $ 11.326.888,00
85
6. CONCLUSIONES
De acuerdo con la tabla 14, la cual muestra los resultados de los ensayos realizados a
los materiales granulares estudiados en este trabajo, podemos decir que la Sabana
Centro cuenta con los mejores materiales para la utilización en subbases granulares
debido a las buenas características físico-mecánicas. La Sabana Occidental presenta un
contenido muy alto de finos y un equivalente de arena bajo, sobrellevando a un alto
grado de nocividad (contenido de arcillas) del material, siendo preferible su uso en
afirmados. La zona de Soacha, presenta muy malas características mecánicas para ser
utilizada en estructuras de pavimentos, siendo recomendable su uso como recebo
debido a los valores de índice de plasticidad superiores a los exigidos.
A pesar de que el ensayo de equivalente de arena puede llegar a ser complementario de
los límites de Atterberg, los resultados obtenidos en ambos ensayos muestran valores
que no cumplen con la normativa actual vigente (I.N.V). El ensayo de azul de metileno
(método de la mancha) como prueba complementaria permitió discernir la idealización
de los materiales respecto a las pruebas antes mencionadas, definiendo que la fracción
arcillosa contenida en estos materiales granulares es nociva (elevado contenido de
arcillas) para su utilización en subbases granulares.
Al tener presente las especificaciones constructivas para materiales granulares es
considerable tener en cuenta la influencia circunstancial que define el incumplimiento
de algún parámetro. Para las muestras expuestas con considerable porcentaje de finos y
bajos equivalentes de arena se aprecian valores de azul comprendidos entre 1 y
2g/100g, lo cual indica que la fracción fina de algunos materiales granulares estudiados
posee propiedades arcillosas. Además se aprecia que en un pequeño rango de porcentaje
de arcillas (3 al 5.1%) el valor de azul varia radicalmente, lo que refleja la incidencia de
la arcilla como material nocivo para una subbase granular. Simultáneamente se
emplearon muestras de arena para definir valores extremos de equivalente de arena de
60 y 97% y valores de azul de 0.82 y 0.50g/100g respectivamente, los cuales brindaron
un mejor desarrollo gráfico y matemático de esta correlación.
Para pequeños valores de equivalente de arena se relacionan altos valores de azul de
metileno. A pesar de que algunos materiales no cumplen con el valor establecido según
especificaciones (EA = min. 25%). En Bogotá y La Sabana, estos siempre deben ser
estabilizados en cantera a través de la adición de arena de río muy limpia, sin embargo,
normalmente y por lo general, las propiedades implícitas de la fracción fina no varían
significativamente, es por ello que el valor de azul definirá la verdadera condición de
ésta fracción.
Teniendo en cuenta la caracterización física y posterior análisis de resultados
anteriormente descritos, se establece que las muestras estudiadas no se encuentran
dentro de los parámetros exigidos por las especificaciones del IDU16 (equivalente de
arena, índice de plasticidad y valor de azul) para subbases granulares, lo que puede 16 Especificaciones IDU ET- 2005. Tabla 400.3
87
indicar que dichos materiales debe tener un cuidadoso manejo en cuanto al lugar de
utilización y colocación de los mismos como parte de una estructura de pavimento,
debido a la influencia de factores hidrológicos en materiales con características
expansivas.
Este trabajo estableció que la correlación entre el ensayo equivalente de arena y azul de
metileno (método de la mancha) está representada por una línea de tendencia potencial
inversa expresada mediante la ecuación V.A = 3.604 E.A-0..392, sugiriendo que para
valores de equivalente de arena menores al 30% existe una mayor incertidumbre de la
verdadera condición nociva de un material granular debido a que éstos están
relacionados a valores de azul mayores a 1.0g/100g (valor máximo exigido por las
especificaciones del I.D.U.). Por lo tanto, la nocividad (elevado contenido de arcillas)
es representativa en equivalentes de arena inferiores a 30% y su magnitud ha de
definirse mediante la prueba de azul de metileno (método de la mancha), ya que este
ensayo muestra fácilmente el contenido de partículas nocivas (arcilla) de la fracción
fina, aceptando o descartando un material granular para uso en subbases granulares u
otras capas en una estructura de pavimento.
Para condiciones prácticas en campo el equivalente de arena es un ensayo rápido y
sencillo sin embargo para materiales con elevados porcentajes de finos la prueba de
azul de metileno (método de la mancha) ofrece mayor confianza técnica para la
idealización la fracción fina de un material granular, debido a que refleja la presencia
real de fracción arcillosa perjudicial para una estructura de pavimento.
88
7. RECOMENDACIONES
La presente investigación puede ser complementada utilizando un mayor número de
muestras, las cuales difieren de la fuente de material (aledañas a Bogota u otros lugares
de Colombia), tipo de material (empleo en estructuras de pavimento) y materiales
alterados física o mecánicamente.
Debido a que las muestras estudiadas presentan altos porcentajes de finos y bajos
equivalentes de arena, el ensayo de azul de metileno (método de la mancha) es
necesario realizarlo en cantera para la aprobación de un material granular proveniente
de zonas aledañas a Bogotá que posteriormente será empleado en una estructura de
pavimento.
BIBLIOGRAFÍA
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Universidad Nacional de Colombia. 2005.
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México: Limusa. Tomo 1. 1998.
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vías terrestres. Carreteras, Ferrocarriles y Aeropistas. México: Limusa. Vol. I. 2005.
SAMPIERI, Roberto y FERNÁNDEZ, Carlos. Metodología de la investigación. México:
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Labo P. et Ch. Vol. 163, p. 9-16. 1989.
TOURENQ, C. y NGOC LAN, Tran. Mise en évidence des argiles par l’essai au bleu de
méthylène. Application aux sols, roches et granulats. Bull. Liaison Labo P. et Ch. Vol. 159,
p.79-92. 1989.
91
92
Anexo 1
DETERMINACIÓN DE CONTENIDO DE HUMEDAD Norma Técnica de Referencia: INV E-122
Material/Producto: ________________________ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Muestra
No. Albania Boquerón Maná Pinar de Mosquera
Pinar de Soacha Ricaurte San
Fernando Tipo de Ensayo Humedad Humedad Humedad Humedad Humedad Humedad Humedad
Recipiente No. G-207 G-30 G-08 G-206 G-42 G-36 G-21
Peso Muestra Húmeda
+Recipiente (g)
7013 8600 7634 6903 7820 6775 7560
Peso Muestra
seca +Recipiente
(g)
6795 8275 7332 6452 7351 6455 7047
Peso del Agua (g) 218 325 302 451 469 320 513
Peso Recipiente
(g) 311 363 352 348 336 343 343
Peso Muestra Seca (g)
6484 7912 6980 6104 7015 6112 6704
Humedad W (%) 3.36 4.11 4.33 7.39 6.69 5.24 7.65
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
93
Anexo 2
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO-MÉTODO DEL HIDRÓMETRO Norma Técnica de Referencia: INV E-124
Material/Producto: ____Albania__________ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Peso suelo seco: _____60___g Corrección de cero (Co): ___7.00_______ Gravedad Especifica ______2.90___ Corrección de Menisco: ______1.00_____
% pasa Tamiz 200 ____100%____ Corrección para Gs: ______0.95_____ Peso retenido Tamiz 200___0______ Valor de K: ____0.01236___
Tiempo (min)
Lectura Real Rc
Lectura corregida
por menisco
L (cm) L/t (cm/min)
diámetro (mm) % Pasa Incertidumbre
(%pasa)
0 54 47.00 55.00 Pasa Tamiz 200 0.0740 100.00 100.00 1 49 42.00 50.00 8.1 8.10 0.0349 66.96 1.108E-03 2 44 36.90 44.90 8.9 4.47 0.0259 58.83 9.737E-04 4 40 32.90 40.90 9.6 2.40 0.0190 52.45 8.681E-04 8 38 30.50 38.50 10.0 1.25 0.0137 48.63 8.048E-04 15 34 27.00 35.00 10.6 0.70 0.0103 43.05 7.124E-04 30 32 25.00 33.00 10.9 0.36 0.0074 39.86 6.597E-04 60 30 23.10 31.10 11.2 0.19 0.0053 36.83 6.095E-04 120 29 22.00 30.00 11.4 0.09 0.0038 35.08 5.805E-04 250 26 18.80 26.80 11.9 0.05 0.0027 29.97 4.961E-04 1440 24 16.50 24.50 12.3 0.01 0.0011 26.31 4.354E-04
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
94
Anexo 3
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO-MÉTODO DEL HIDRÓMETRO Norma Técnica de Referencia: INV E-124
Material/Producto: ________El Boquerón_____ Fecha de Recepción:________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________20______________ºC
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Peso suelo seco: _ 60.0 ___ g Corrección de cero (Co):___ 7.00_______ Gravedad Especifica ______2.94__ Corrección de Menisco: ____1.00_______ % pasa Tamiz 200 ____100_____% Corrección para Gs: ___ 0.94_______ Peso retenido Tamiz 200_____0___g Valor de K: ___ 0.01203____
Tiempo (min)
Lectura Real Rc
Lectura corregida
por menisco
L (cm) L/t (cm/min)
diámetro (mm) % Pasa Incertidumbre
(%pasa)
0 55 48.00 56.00 Pasa Tamiz 200 0.0740 100.00 2.133E-04 1 48 41.00 49.00 8.3 8.27 64.69 64.42 1.074E-03 2 42 35.00 43.00 9.2 4.62 55.23 55.00 9.166E-04 4 36 29.00 37.00 10.2 2.56 45.76 45.57 7.595E-04 8 33 25.50 33.50 10.8 1.35 40.24 40.07 6.678E-04 15 31 23.50 31.50 11.1 0.74 37.08 36.93 6.154E-04 30 28 21.40 29.40 11.5 0.38 33.77 33.63 5.604E-04 60 27 20.10 28.10 11.7 0.19 31.72 31.58 5.264E-04 120 26 18.80 26.80 11.9 0.10 29.66 29.54 4.923E-04 250 23 16.10 24.10 12.3 0.05 25.40 25.30 4.216E-04 1440 21 14.10 22.10 12.7 0.01 22.25 22.16 3.693E-04
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
95
Anexo 4
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO-MÉTODO DEL HIDRÓMETRO Norma Técnica de Referencia: INV E-124
Material/Producto: _____El Maná__________ Fecha de Recepción:_______________________ Fecha de Ensayo: _______________________ Temp. Lab.: _________21____________ ºC
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Peso suelo seco: _ 60.0 ___ g Corrección de cero (Co):___ 7.00_______ Gravedad Específica ______2.75__ Corrección de Menisco: ____1.00_______ % pasa Tamiz 200 ____100_____% Corrección para Gs: ___ 0.98_______ Peso retenido Tamiz 200_____0___g Valor de K: ___ 0.01306____
Tiempo (min)
Lectura Real Rc
Lectura corregida
por menisco
L (cm) L/t (cm/min)
diámetro (mm) % Pasa Incertidumbre
(%pasa)
56 49.00 57.00 Pasa Tamiz 200 0.0740 100.00 2.133E-04 1 50 43.00 51.00 7.9 7.94 72.75 70.14 1.169E-03 2 44 36.50 44.50 9.0 4.50 61.75 59.54 9.923E-04 4 38 30.50 38.50 10.0 2.50 51.60 49.75 8.298E-04 8 32 25.20 33.20 10.9 1.36 42.63 41.11 6.851E-04 15 29 22.00 30.00 11.4 0.76 37.22 35.89 5.981E-04 30 26 18.50 26.50 12.0 0.40 31.30 30.18 5.029E-04 60 24 16.90 24.90 12.2 0.20 28.59 27.57 4.594E-04 120 22 15.20 23.20 12.5 0.10 25.72 24.79 4.132E-04 250 21 13.50 21.50 12.8 0.05 22.84 22.02 3.670E-04 1440 18 11.00 19.00 13.2 0.01 18.61 17.94 2.990E-04
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
96
Anexo 5
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO-MÉTODO DEL HIDRÓMETRO Norma Técnica de Referencia: INV E-124
Material/Producto: _____Pinar de Mosquera____ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________21______________ºC
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Peso suelo seco: _ 60.0 ___ g Corrección de cero (Co):___ 7.00_______ Gravedad Específica ______2.75__ Corrección de Menisco: ____1.00_______ % pasa Tamiz 200 ____100_____% Corrección para Gs: ___ 0.98_______ Peso retenido Tamiz 200_____0___g Valor de K: ___ 0.01304____
Tiempo (min)
Lectura Real Rc
Lectura corregida
por menisco
L (cm) L/t (cm/min)
diámetro (mm) % Pasa Incertidumbre
(%pasa)
51 44.00 52.00 Pasa Tamiz 200 0.0740 100.00 2.133E-04 1 45 38.00 46.00 8.8 8.76 66.13 61.98 1.033E-03 2 39 32.20 40.20 9.7 4.85 52.58 52.52 8.754E-04 4 36 29.10 37.10 10.2 2.55 46.04 47.47 7.911E-04 8 32 25.00 33.00 10.9 1.36 38.04 40.78 6.796E-04 15 28 21.20 29.20 11.5 0.77 35.10 34.58 5.763E-04 30 24 17.00 25.00 12.2 0.41 32.17 27.73 4.622E-04 60 20 13.20 21.20 12.8 0.21 28.08 21.53 3.589E-04 120 18 10.60 18.60 13.2 0.11 25.14 17.29 2.882E-04 250 17 9.50 17.50 13.4 0.05 24.49 15.50 2.583E-04 1440 14 7.20 15.20 13.8 0.01 21.23 11.74 1.957E-04
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
97
Anexo 6
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO-MÉTODO DEL HIDRÓMETRO Norma Técnica de Referencia: INV E-124
Material/Producto: ______Pinar de Soacha_____ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Peso suelo seco: _ 60.0 ___ g Corrección de cero (Co):___ 7.00_______ Gravedad Específica ______2.72__ Corrección de Menisco: ____1.00_______ % pasa Tamiz 200 ____100_____% Corrección para Gs: ___ 0.98_______ Peso retenido Tamiz 200_____0___g Valor de K: ___ 0.01328____
Tiempo (min)
Lectura Real Rc
Lectura corregida
por menisco
L (cm) L/t (cm/min)
diámetro (mm) % Pasa Incertidumbre
(%pasa)
57 49.50 57.50 Pasa Tamiz 200 0.0740 100.00 2.133E-04 1 49 42.00 50.00 8.1 8.10 69.30 68.94 1.149E-03 2 45 37.50 45.50 8.8 4.42 61.87 61.55 1.026E-04 4 41 33.50 41.50 9.5 2.37 55.27 54.99 9.164E-04 8 39 31.80 39.80 9.8 1.22 52.47 52.20 8.699E-04 15 36 29.20 37.20 10.2 0.68 48.18 47.93 7.988E-04 30 35 28.00 36.00 10.4 0.35 46.20 45.96 7.660E-04 60 34 26.80 34.80 10.6 0.18 44.22 43.99 7.331E-04 120 31 32.20 32.20 11.0 0.09 39.93 39.72 6.620E-04 250 31 23.50 31.50 11.1 0.04 38.77 38.57 6.429E-04 1440 27 20.10 28.10 11.7 0.01 33.16 32.99 5.499E-04
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
98
Anexo 7
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO-MÉTODO DEL HIDRÓMETRO Norma Técnica de Referencia: INV E-124
Material/Producto: _____Ricaurte____________ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________21______________ºC
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Peso suelo seco: _ 60.0 ___ g Corrección de cero (Co):___ 7.00_______ Gravedad Específica ______2.78__ Corrección de Menisco: ____1.00_______ % pasa Tamiz 200 ____100_____% Corrección para Gs: ___ 0.97_______ Peso retenido Tamiz 200_____0___g Valor de K: ___ 0.01293____
Tiempo (min)
Lectura Real Rc
Lectura corregida
por menisco
L (cm) L/t (cm/min)
diámetro (mm) % Pasa Incertidumbre
(%pasa)
52 45.00 53.00 Pasa Tamiz 200 0.0740 100.00 100.00 1 44 37.10 45.10 8.9 8.91 69.30 60.52 1.002E-03 2 37 30.00 38.00 10.1 5.03 61.87 48.94 8.106E-04 4 33 25.80 33.80 10.8 2.69 55.27 42.09 6.971E-04 8 31 24.10 32.10 11.0 1.38 52.47 39.31 6.512E-04 15 30 23.00 31.00 11.2 0.75 48.18 37.52 6.214E-04 30 29 22.00 30.00 11.4 0.38 46.20 35.89 5.944E-04 60 27 20.40 28.40 11.6 0.19 44.22 33.28 5.512E-04 120 26 19.10 27.10 11.9 0.10 39.93 31.16 5.161E-04 250 26 18.80 26.80 11.9 0.05 38.77 30.67 5.080E-04 1440 24 17.00 25.00 12.2 0.01 33.16 27.73 4.593E-04
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
99
Anexo 8
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO-MÉTODO DEL HIDRÓMETRO Norma Técnica de Referencia: INV E-124
Material/Producto: ______San Fernando_______ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: ____________21___________ºC
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Peso suelo seco: _ 60.0 ___ g Corrección de cero (Co):___ 7.00_______ Gravedad Específica ______2.77__ Corrección de Menisco: ____1.00_______ % pasa Tamiz 200 ____100_____% Corrección para Gs: ___ 0.97_______ Peso retenido Tamiz 200_____0___g Valor de K: ___ 0.01297____
Tiempo (min)
Lectura Real Rc
Lectura corregida
por menisco
L (cm) L/t (cm/min)
diámetro (mm) % Pasa Incertidumbre
(%pasa)
51 44.00 52.00 Pasa Tamiz 200 0.0740 100.00 100.00 1 45 38.10 46.10 8.7 8.74 63.26 63.26 1.032E-03 2 40 32.90 40.90 9.6 4.80 54.63 54.63 8.907E-04 4 36 28.80 36.80 10.3 2.57 47.82 47.82 7.797E-04 8 32 25.10 33.10 10.9 1.36 41.68 41.68 6.796E-04 15 30 22.80 30.80 11.2 0.75 37.86 37.86 6.173E-04 30 27 20.30 28.30 11.7 0.39 33.71 33.71 5.496E-04 60 24 17.00 25.00 12.2 0.20 28.23 28.23 4.603E-04 120 23 15.60 23.60 12.4 0.10 25.90 25.90 4.224E-04 250 22 15.00 23.00 12.5 0.05 24.91 24.91 4.061E-04 1440 20 13.00 21.00 12.9 0.01 21.59 21.59 3.520E-04
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
100
Anexo 9
DETERMINACIÓN DE LOS LÍMITES DE ATTERBERG Norma Técnica de Referencia: INV E-125 Y 126
Material/Producto: ____Albania_______ ___ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Determinación del Límite Líquido Ensayo No. 1 2 3
Lata No. 02 11 10 Peso suelo Húmedo
+ lata (g) 19.44 22.54 20.58
Peso suelo seco + lata (g) 17.03 19.54 17.82
Peso lata (g) 6.35 6.54 6.47 Número de golpes, N 37 28 13
Contenido de Humedad (%) 22.57 23.08 24.32
Determinación Límite Plástico Ensayo No. 1 2
Lata No. 12 70 Peso suelo Húmedo + lata (g) 19.51 19.60
Peso suelo seco + lata (g) 17.50 17.60 Peso lata (g) 6.50 6.60
Contenido de Humedad (%) 18.27 18.18
Límite Plástico: 18.23 % Límite Líquido: 23.24 % Clasificación fracción fina: ML Índice de Plasticidad: 5.02 %
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
22.00
22.50
23.00
23.50
24.00
24.50
25.00
10 10025
101
Anexo 10
DETERMINACIÓN DE LOS LÍMITES DE ATTERBERG Norma Técnica de Referencia: INV E-125 Y 126
Material/Producto: ____El Boquerón__________ Fecha de Recepción: ________________________ Fecha de Ensayo: ________________________ Temp. Lab.: ________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Determinación del Límite Líquido Ensayo No. 1 2 3
Lata No. 90 58 70 Peso suelo Húmedo
+ lata (g) 21.93 g 20.42 g 19.61 g
Peso suelo seco + lata (g) 18.92 g 17.58 g 16.82 g
Peso lata (g) 6.57 g 6.55 g 6.61 g Número de golpes, N 39 24 15
Contenido de Humedad (%) 24.37 % 25.75 % 27.33 %
Determinación Límite Plástico Ensayo No. 1 2
Lata No. 66 06 Peso suelo Húmedo + lata (g) 19.85 19.16
Peso suelo seco + lata (g) 17.70 17.10 Peso lata (g) 6.50 6.50
Contenido de Humedad (%) 19.20 19.43
Límite Plástico: 19.32 % Límite Líquido: 25.71 % Clasificación fracción fina: CL Índice de Plasticidad: 6.39 %
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
24.0024.5025.0025.5026.0026.5027.0027.5028.00
10 10025
102
23.00
23.50
24.00
24.50
25.00
25.50
10 10025
Anexo 11
DETERMINACIÓN DE LOS LÍMITES DE ATTERBERG Norma Técnica de Referencia: INV E-125 Y 126
Material/Producto: ____El Maná_ _____ _ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Determinación del Límite Líquido Ensayo No. 1 2 3
Lata No. 06 45 03 Peso suelo Húmedo
+ lata (g) 21.91 31.20 28.43
Peso suelo seco + lata (g) 19.02 26.37 24.11
Peso lata (g) 6.52 6.61 6.79 Número de golpes, N 32 21 19
Contenido de Humedad (%) 23.12 24.44 24.94
Determinación Límite Plástico Ensayo No. 1 2
Lata No. 11 55 Peso suelo Húmedo + lata (g) 15.75 18.08
Peso suelo seco + lata (g) 14.40 16.30 Peso lata (g) 6.50 6.10
Contenido de Humedad (%) 17.09 17.45
Límite Plástico: 17.27 % Límite Líquido: 23.94 % Clasificación fracción fina: CL Índice de Plasticidad: 6.67 %
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
103
Anexo 12
DETERMINACIÓN DE LOS LÍMITES DE ATTERBERG Norma Técnica de Referencia: INV E-125 Y 126
Material/Producto: __ Pinar de Mosquera_____ Fecha de Recepción: ________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Determinación del Límite Líquido Ensayo No. 1 2 3
Lata No. 23 15 18 Peso suelo Húmedo
+ lata (g) 34.75 33.97 39.48
Peso suelo seco + lata (g) 31.36 30.29 34.72
Peso lata (g) 12.94 11.90 12.90 Número de golpes, N 36 25 15
Contenido de Humedad (%) 18.40 20.01 21.81
Determinación Límite Plástico Ensayo No. 1 2
Lata No. 62 01 Peso suelo Húmedo + lata (g) 23.37 20.97
Peso suelo seco + lata (g) 22.20 19.95 Peso lata (g) 12.74 11.64
Contenido de Humedad (%) 12.37 12.27
Límite Plástico: 12.32 % Límite Líquido: 19.88 % Clasificación fracción fina: CL Índice de Plasticidad: 7.56 %
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
18.0018.5019.0019.5020.0020.5021.0021.5022.00
10 10025
104
Anexo 13
DETERMINACIÓN DE LOS LÍMITES DE ATTERBERG Norma Técnica de Referencia: INV E-125 Y 126
Material/Producto: ____Pinar de Soacha _______ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Determinación del Límite Líquido Ensayo No. 1 2 3
Lata No. 92 61 56 Peso suelo Húmedo
+ lata (g) 17.33 18.20 21.04
Peso suelo seco + lata (g) 14.99 15.34 17.22
Peso lata (g) 6.81 6.66 6.42 Número de golpes, N 34 23 16
Contenido de Humedad (%) 28.61 32.95 35.37
Determinación Límite Plástico Ensayo No. 1 2
Lata No. 60 55 Peso suelo Húmedo + lata (g) 18.13 18.26
Peso suelo seco + lata (g) 16.37 16.43 Peso lata (g) 6.66 6.43
Contenido de Humedad (%) 18.13 18.30
Límite Plástico: 31.64 % Límite Líquido: 18.22 % Clasificación fracción fina: CL Índice de Plasticidad: 13.43 %
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
28.0029.0030.0031.0032.0033.0034.0035.0036.00
10 10025
105
Anexo 14
DETERMINACIÓN DE LOS LÍMITES DE ATTERBERG Norma Técnica de Referencia: INV E-125 Y 126
Material/Producto: ____Ricaurte __________ Fecha de Recepción:__________ ____________ Fecha de Ensayo: _______ _______________ Temp. Lab.: ____ __________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Determinación del Límite Líquido Ensayo No. 1 2 3
Lata No. 37 44 38 Peso suelo Húmedo
+ lata (g) 11.98 11.82 16.34
Peso suelo seco + lata (g) 10.80 10.63 13.96
Peso lata (g) 6.45 6.62 6.64 Número de golpes, N 30 20 14
Contenido de Humedad (%) 27.13 29.68 32.51
Determinación Límite Plástico Ensayo No. 1 2
Lata No. 08 56 Peso suelo Húmedo + lata (g) 19.21 17.37
Peso suelo seco + lata (g) 17.01 15.53 Peso lata (g) 6.21 6.44
Contenido de Humedad (%) 20.37 20.24
Límite Plástico: 20.31 % Límite Líquido: 28.32 % Clasificación fracción fina: CL Índice de Plasticidad: 8.01 %
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
26.00
27.00
28.00
29.00
30.00
31.00
32.00
33.00
10 10025
106
Anexo 15
DETERMINACIÓN DE LOS LÍMITES DE ATTERBERG Norma Técnica de Referencia: INV E-125 Y 126
Material/Producto: ____San Fernando_________ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Determinación del Límite Líquido Ensayo No. 1 2 3
Lata No. 31 12 42 Peso suelo Húmedo
+ lata (g) 21.64 18.98 22.00
Peso suelo seco + lata (g) 18.20 16.02 18.23
Peso lata (g) 6.88 6.55 6.61 Número de golpes, N 36 22 12
Contenido de Humedad (%) 30.39 31.26 32.44
Determinación Límite Plástico Ensayo No. 1 2
Lata No. 10 02 Peso suelo Húmedo + lata (g) 19.89 21.08
Peso suelo seco + lata (g) 17.50 18.50 Peso lata (g) 6.46 6.36
Contenido de Humedad (%) 21.65 21.25
Límite Plástico: 31.05 % Límite Líquido: 21.45 % Clasificación fracción fina: CL Índice de Plasticidad: 9.60 %
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
30.00
30.50
31.00
31.50
32.00
32.50
33.00
10 10025
107
24,0024,5025,0025,5026,0026,5027,0027,5028,00
10 100
Anexo 16
DETERMINACIÓN DE LOS LÍMITES DE ATTERBERG Norma Técnica de Referencia: INV E-125 Y 126
Material/Producto: _ Arena_de Peña_________ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Determinación del Límite Líquido Ensayo No. 1 2 3
Lata No. 90 58 70 Peso suelo Húmedo
+ lata (g) 19.45 g 20.48 g 23.44 g
Peso suelo seco + lata (g) 16.92 g 17.58 g 19.82 g
Peso lata (g) 6.57 g 6.55 g 6.61 g Número de golpes, N 37 24 18
Contenido de Humedad (%) 24.47 % 26.25 % 27.43 %
Determinación Límite Plástico Ensayo No. 1 2
Lata No. 66 06 Peso suelo Húmedo + lata (g) 17.54 18.42
Peso suelo seco + lata (g) 15.40 16.10 Peso lata (g) 6.50 6.50
Contenido de Humedad (%) 24.02 24.15
Límite Plástico: 24.09 % Límite Líquido: 26.08 % Clasificación fracción fina: CL Índice de Plasticidad: 2.00 %
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
108
Anexo 17
DETERMINACIÓN DE LOS LÍMITES DE ATTERBERG Norma Técnica de Referencia: INV E-125 Y 126
Material/Producto: ____Caolinita Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________ Determinación del Límite Líquido
Ensayo No. 1 2 3 Lata No. 31 12 42
Peso suelo Húmedo + lata (g) 21.64 18.98 22.00
Peso suelo seco + lata (g) 18.20 16.02 18.23
Peso lata (g) 6.88 6.55 6.61 Número de golpes, N 36 22 12
Contenido de Humedad (%) 30.39 31.26 32.44
Determinación Límite Plástico
Ensayo No. 1 2 Lata No. 10 02
Peso suelo Húmedo + lata (g) 19.89 21.08 Peso suelo seco + lata (g) 17.50 18.50
Peso lata (g) 6.46 6.36 Contenido de Humedad (%) 21.65 21.25
Límite Plástico: 31.05 % Límite Líquido: 21.45 % Clasificación fracción fina: CL Índice de Plasticidad: 9.60 %
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
30.00
30.50
31.00
31.50
32.00
32.50
33.00
10 10025
109
Anexo 18
DETERMINACIÓN EQUIVALENTE DE ARENA Norma Técnica de Referencia: INV E-133
Material/Producto: ____Albania__________ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Muestra No. 1 2 3 4 5
Tipo de Ensayo Recipiente No.
Peso Muestra (g) 132 132 132 132 132 Valor Arcilla 28.2 29.1 27.8 28.6 30.2 Valor Arena 6.4 6.4 6.4 6.2 6.8
Equivalente de Arena 22.70 21.99 23.02 21.68 22.52
PROMEDIO 23.00 OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
110
Anexo 19
DETERMINACIÓN EQUIVALENTE DE ARENA Norma Técnica de Referencia: INV E-133
Material/Producto: ________El Boquerón_____ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Muestra No. 1 2 3 4 5
Tipo de Ensayo Recipiente No.
Peso Muestra (g) 112 112 112 112 112 Valor Arcilla 32.9 32.0 33.9 26.8 27.0 Valor Arena 6.7 6.4 6.2 5.8 5.9
Equivalente de Arena 20.36 20.00 18.29 21.64 21.85
PROMEDIO 21.00 OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
111
Anexo 20
DETERMINACIÓN EQUIVALENTE DE ARENA Norma Técnica de Referencia: INV E-133
Material/Producto: _____El Maná__________ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Muestra No. 1 2 3 4 5
Tipo de Ensayo Recipiente No.
Peso Muestra (g) 112 112 112 112 112 Valor Arcilla 33.6 31.6 30.2 32.6 31.4 Valor Arena 5.1 4.9 4.2 4.6 4.9
Equivalente de Arena 15.18 15.51 13.91 14.11 15.61
PROMEDIO 16.00 OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
112
Anexo 21
DETERMINACIÓN EQUIVALENTE DE ARENA Norma Técnica de Referencia: INV E-133
Material/Producto: _____Pinar de Mosquera____ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Muestra No. 1 2 3 4 5
Tipo de Ensayo Recipiente No.
Peso Muestra (g) 120 120 120 120 120 Valor Arcilla 34.2 32.0 32.2 29.2 33.1 Valor Arena 2.8 2.4 2.5 2.7 2.6
Equivalente de Arena 8.19 7.50 7.76 9.25 7.85
PROMEDIO 9.00 OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
113
Anexo 22
DETERMINACIÓN EQUIVALENTE DE ARENA Norma Técnica de Referencia: INV E-133
Material/Producto: ______Pinar de Soacha_____ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Muestra No. 1 2 3 4 5
Tipo de Ensayo Recipiente No.
Peso Muestra (g) 116 116 116 116 116 Valor Arcilla 33.2 33.6 33.0 34.5 33.9 Valor Arena 1.2 1.3 1.1 1.2 1.0
Equivalente de Arena 3.61 3.87 3.33 3.48 2.95
PROMEDIO 4.00 OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
114
Anexo 23
DETERMINACIÓN EQUIVALENTE DE ARENA Norma Técnica de Referencia: INV E-133
Material/Producto: _____Ricaurte____________ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Muestra No. 1 2 3 4 5 Tipo de Ensayo Recipiente No.
Peso Muestra (g) 101 101 101 101 101 Valor Arcilla 34.3 34.1 33.7 33.8 35.0 Valor Arena 3.0 2.8 2.6 2.7 3.3
Equivalente de Arena 8.75 8.21 7.72 7.99 9.43
PROMEDIO 9.00 OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
115
Anexo 24
DETERMINACIÓN EQUIVALENTE DE ARENA Norma Técnica de Referencia: INV E-133
Material/Producto: ______San Fernando_______ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Muestra No. 1 2 3 4 5
Tipo de Ensayo Recipiente No.
Peso Muestra (g) 101 101 101 101 101 Valor Arcilla 33.6 32.0 33.4 32.5 34.3 Valor Arena 3.0 2.4 2.3 2.1 2.4
Equivalente de Arena 8.93 7.50 6.89 6.46 7.00
PROMEDIO 8.00 OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
116
Anexo 25
DETERMINACIÓN EQUIVALENTE DE ARENA Norma Técnica de Referencia: INV E-133
Material/Producto: ______Arena_de peña______ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Muestra No. 1 2 3 4 5
Tipo de Ensayo Recipiente No.
Peso Muestra (g) 112 112 112 112 112 Valor Arcilla 15.8 14.9 15.0 15.4 15.1 Valor Arena 59.18 59.73 60.00 59.74 59.94
Equivalente de Arena
PROMEDIO 60.00 OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
117
Anexo 26
DETERMINACIÓN EQUIVALENTE DE ARENA Norma Técnica de Referencia: INV E-133
Material/Producto: ______Arena de Río _______ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Muestra No. 1 2 3 4 5
Tipo de Ensayo Recipiente No.
Peso Muestra (g) 122 123 123 122 123 Valor Arcilla 11.0 10.4 10.4 10.6 10.8 Valor Arena 10.6 10.0 10.0 10.2 10.4
Equivalente de Arena 96.36 96.15 96.15 96.23 96.30
PROMEDIO 97.00 OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
118
Anexo 27
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE AGREGADOS GRUESOS Y FINOS Norma Técnica de Referencia: INV E-213
Material/Producto: ____Albania__________ Fecha de Recepción:_____________________ Fecha de Ensayo: _____________________ Temp. Lab.: _____________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Abertura (mm) Tamiz No. Peso del
Tamiz (g)
Peso Tamiz + Suelo
Retenido (g)
Peso Suelo Retenido (g)
Peso Acumulado
Que Pasa (g) % Que Pasa
50.800 2” 632 0 0 5000 100.00 25.400 1” 729 1112 383 4671 92.3 19.050 ¾” 677 1092 415 4202 84.0 12.700 ½” 523 1011 488 3714 74.3 9.530 3/8” 655 997 342 3372 67.4 4.750 No.4 488 1289 801 2571 51.4 2.360 No.8 602 1269 667 1904 38.1 2.000 No.10 436 497 61 1843 36.9 1.100 No.16 401 622 221 1621 32.4 0.850 No.20 402 569 167 1454 29.1 0.600 No.30 511 657 146 1308 26.2 0.425 No.40 484 605 121 1188 23.8 0.300 No.50 480 527 47 1141 22.8 0.250 No.60 324 406 82 1058 21.2 0.210 No.80 488 559 71 987 19.7 0.150 No.100 361 407 46 940 18.8 0.075 No.200 391 571 180 761 15.2
Fondo 130 891 761 0 0.0 TOTAL 8714 13082 5000 5000 5000
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
119
Anexo 28
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE AGREGADOS GRUESOS Y FINOS Norma Técnica de Referencia: INV E-213
Material/Producto: ________El Boquerón_____ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Abertura (mm) Tamiz No. Peso del
Tamiz (g)
Peso Tamiz + Suelo
Retenido (g)
Peso Suelo Retenido (g)
Peso Acumulado Que Pasa (g)
% Que Pasa
50.800 2” 632 0 0 5000 100.0 25.400 1” 729 1311 582 4418 88.4 19.050 ¾” 677 997 320 4097 81.9 12.700 ½” 523 899 376 3721 74.4 9.530 3/8” 655 920 265 3456 69.1 4.750 No.4 488 1202 714 2742 54.8 2.360 No.8 602 1221 619 2123 42.5 2.000 No.10 436 515 79 2044 40.9 1.100 No.16 401 611 210 1834 36.7 0.850 No.20 402 563 161 1674 33.5 0.600 No.30 511 656 145 1529 30.6 0.425 No.40 484 601 117 1412 28.2 0.300 No.50 480 521 41 1371 27.4 0.250 No.60 324 395 71 1300 26.0 0.210 No.80 488 541 53 1247 24.9 0.150 No.100 361 405 44 1203 24.1 0.075 No.200 391 595 204 999 20.0
Fondo 130 1129 999 0 0.0 TOTAL 8714 13082 5000 5000
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
120
Anexo 29
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE AGREGADOS GRUESOS Y FINOS Norma Técnica de Referencia: INV E-213
Material/Producto: _____El Maná_________ Fecha de Recepción:______________________ Fecha de Ensayo: ______________________ Temp. Lab.: ______________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Abertura (mm) Tamiz No. Peso del
Tamiz (g)
Peso Tamiz + Suelo
Retenido (g)
Peso Suelo Retenido (g)
Peso Acumulado Que Pasa (g)
% Que Pasa
50.800 2” 632 0 0 5000 100.0 25.400 1” 729 890 161 4839 96.8 19.050 ¾” 677 764 87 4752 95.0 12.700 ½” 523 706 183 4569 91.4 9.530 3/8” 655 811 156 4413 88.3 4.750 No.4 488 1046 558 3855 77.1 2.360 No.8 602 1589 987 2868 57.4 2.000 No.10 436 542 106 2762 55.2 1.100 No.16 401 797 396 2366 47.3 0.850 No.20 402 715 313 2053 41.1 0.600 No.30 511 757 246 1806 36.1 0.425 No.40 484 653 169 1637 32.7 0.300 No.50 480 535 55 1583 31.7 0.250 No.60 324 441 117 1466 29.3 0.210 No.80 488 560 72 1394 27.9 0.150 No.100 361 411 50 1343 26.9 0.075 No.200 391 572 181 1163 23.3
Fondo 130 1293 1163 0 0.0 TOTAL 8714 13082 5000 5000
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
121
Anexo 30
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE AGREGADOS GRUESOS Y FINOS Norma Técnica de Referencia: INV E-213
Material/Producto: _____Pinar de Mosquera____ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Abertura (mm) Tamiz No. Peso del
Tamiz (g)
Peso Tamiz + Suelo
Retenido (g)
Peso Suelo Retenido (g)
Peso Acumulado
Que Pasa (g) % Que Pasa
50.800 2” 632 0 0 5000 100.0 25.400 1” 729 943 214 4786 95.7 19.050 ¾” 677 1068 391 4395 87.9 12.700 ½” 523 875 352 4043 80.9 9.530 3/8” 655 936 281 3762 75.2 4.750 No.4 488 1021 533 3228 64.6 2.360 No.8 602 976 374 2855 57.1 2.000 No.10 436 489 53 2802 56.0 1.100 No.16 401 530 129 2673 53.5 0.850 No.20 402 509 107 2566 51.3 0.600 No.30 511 616 105 2461 49.2 0.425 No.40 484 579 95 2366 47.3 0.300 No.50 480 523 43 2323 46.5 0.250 No.60 324 413 89 2233 44.7 0.210 No.80 488 579 91 2143 42.9 0.150 No.100 361 445 84 2059 41.2 0.075 No.200 391 904 513 1546 30.9
Fondo 130 1676 1546 0 0.0 TOTAL 8714 13082 5000 5000
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
122
Anexo 31
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE AGREGADOS GRUESOS Y FINOS Norma Técnica de Referencia: INV E-213
Material/Producto: ______Pinar de Soacha_____ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Abertura (mm) Tamiz No. Peso del
Tamiz (g)
Peso Tamiz + Suelo
Retenido (g)
Peso Suelo Retenido (g)
Peso Acumulado Que Pasa (g)
% Que Pasa
50.800 2” 632 0 0 5000 100.0 25.400 1” 729 867 138 4862 97.2 19.050 ¾” 677 831 154 4708 94.2 12.700 ½” 523 838 315 4393 87.9 9.530 3/8” 655 929 274 4119 82.4 4.750 No.4 488 1010 522 3597 71.9 2.360 No.8 602 987 385 3212 64.2 2.000 No.10 436 487 51 3161 63.2 1.100 No.16 401 513 112 3049 61.0 0.850 No.20 402 482 80 2969 59.4 0.600 No.30 511 580 69 2900 58.0 0.425 No.40 484 547 63 2837 56.7 0.300 No.50 480 516 36 2801 56.0 0.250 No.60 324 387 63 2738 54.8 0.210 No.80 488 567 79 2660 53.2 0.150 No.100 361 431 70 2589 51.8 0.075 No.200 391 1107 716 1873 37.5
Fondo 130 2003 1873 0 0.0 TOTAL 8714 13082 5000 5000
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
123
Anexo 32
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE AGREGADOS GRUESOS Y FINOS Norma Técnica de Referencia: INV E-213
Material/Producto: _____Ricaurte____________ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Abertura (mm) Tamiz No. Peso del
Tamiz (g)
Peso Tamiz + Suelo
Retenido (g)
Peso Suelo Retenido (g)
Peso Acumulado
Que Pasa (g) % Que Pasa
50.800 2” 632 0 0 5000 100.0 25.400 1” 729 1767 1038 3962 79.2 19.050 ¾” 677 1150 473 3490 69.8 12.700 ½” 523 930 407 3083 61.7 9.530 3/8” 655 925 270 2813 56.3 4.750 No.4 488 1004 516 2297 45.9 2.360 No.8 602 897 295 2002 40.0 2.000 No.10 436 473 37 1965 39.3 1.100 No.16 401 485 84 1881 37.6 0.850 No.20 402 459 57 1825 36.5 0.600 No.30 511 557 46 1778 35.6 0.425 No.40 484 527 43 1735 34.7 0.300 No.50 480 506 26 1710 34.2 0.250 No.60 324 377 53 1656 33.1 0.210 No.80 488 559 71 1585 31.7 0.150 No.100 361 408 47 1538 30.8 0.075 No.200 391 897 506 1032 20.6
Fondo 130 1162 1032 0 0.0 TOTAL 8714 13082 5000 5000
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
124
Anexo 33
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE AGREGADOS GRUESOS Y FINOS Norma Técnica de Referencia: INV E-213
Material/Producto: ______San Fernando_______ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Abertura (mm) Tamiz No. Peso del
Tamiz (g)
Peso Tamiz + Suelo
Retenido (g)
Peso Suelo Retenido (g)
Peso Acumulado Que Pasa (g)
% Que Pasa
50.800 2” 632 0 0 5000 100.0 25.400 1” 729 1002 273 4727 94.5 19.050 ¾” 677 840 163 4564 91.3 12.700 ½” 523 876 353 4211 84.2 9.530 3/8” 655 897 242 3969 79.4 4.750 No.4 488 1158 670 3299 66.0 2.360 No.8 602 1224 622 2677 53.5 2.000 No.10 436 504 68 2609 52.2 1.100 No.16 401 611 210 2399 48.0 0.850 No.20 402 567 165 2234 44.7 0.600 No.30 511 649 138 2096 41.9 0.425 No.40 484 599 115 1981 39.6 0.300 No.50 480 526 46 1935 38.7 0.250 No.60 324 414 90 1845 36.9 0.210 No.80 488 555 67 1778 35.6 0.150 No.100 361 399 38 1740 34.8 0.075 No.200 391 536 145 1595 31.9
Fondo 130 1725 1595 0 0.0 TOTAL 8714 13082 5000 5000
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
125
Anexo 34
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE AGREGADOS GRUESOS Y FINOS Norma Técnica de Referencia: INV E-213
Material/Producto: ______Arena de peña________ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Abertura (mm) Tamiz No. Peso Suelo
Retenido (g)
Peso Acumulado
Que Pasa (g) % Que Pasa
9.530 3/8” 0 3413 100.0 4.750 No.4 1069 2344 68.7 2.000 No.10 601 1743 51.1 0.850 No.20 466 1277 37.4 0.425 No.40 444 833 24.4 0.250 No.60 370 463 13.6 0.210 No.80 159 304 8.9 0.150 No.100 105 199 5.8 0.075 No.200 199 0 0.0
Fondo TOTAL 3413 3413
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
126
Anexo 35
RESISTENCIA AL DESGASTE Norma Técnica de Referencia: INV E-218
Material/Producto: ______________ __________ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Granulometría Ensayo B
Muestra No. Albania Boquerón Maná Pinar de Mosquera
Pinar de Soacha Ricaurte San
Fernando Peso Muestra
Inicial(g) 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000
Peso Muestra Final(g)
3939 2928 2862 3229 2668 1878 2464
Diferencia de Pesos(g)
1061 2072 2138 1771 2332 3122 2536
Desgaste (%) 21.22 41.44 42.76 35.42 46.64 62.44 50.72 Granulometría Ensayo C
Muestra No. Albania Boquerón Maná Pinar de Mosquera
Pinar de Soacha Ricaurte San
Fernando Peso Muestra
Inicial(g) 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000
Peso Muestra Final(g)
3953 3108 3042 3148 2613 2152 2597
Diferencia de Pesos(g)
1047 1892 1958 1852 2387 2848 2403
Desgaste (%) 20.94 37.84 39.16 37.04 47.74 56.96 48.06 OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
127
Anexo 36
DETERMINACIÓN PESO ESPECÍFICO Norma Técnica de Referencia: INV E-222
Material/Producto: ________________________ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Calibración del Frasco Temperatura Wbw Wb: _________________________
Muestra No. Albania Boquerón Maná Pinar de
Mosquera Pinar de Soacha Ricaurte San
Fernando Frasco No. 07 01 10 09 11 07 01 Método de
Remoción de aire Ebullición Ebullición Ebullición Ebullición Ebullición Ebullición Ebullición
Wbws (g) 739.8 734.5 686.2 742.9 695.7 739.5 733.4 Wbw (g) 676.0 670.8 625.2 680.4 634.0 675.6 670.7
Temperatura T ºC 44.5 45.0 40.0 43.0 45.0 46.0 46.5 Recipiente No. L-50 L-25 L-12 L-02 L-49 L-16 L-59
Peso Muestra seca +Recipiente (g)
214.3 206.7 208.4 218.9 212.5 212.9 216.0
Peso Recipiente (g)
116.9 110.1 112.5 120.7 115.0 113.0 117.9
Ws (g) 97.4 96.6 95.9 98.2 97.5 99.9 98.1 Gs 2.90 2.94 2.75 2.75 2.72 2.78 2.77
Wbws: Peso del Frasco+Agua+Muestra a T ºC Ws:Peso del Suelo Seco Wbw: Peso del Frasco+Agua+Muestra a T ºC (Curva de Calibración) Gs:Peso Específico de los Sólidos: Ws/(Wbw+Ws-Wbws) OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
128
Anexo 37
ENSAYO DEL AZUL DE METILENO Norma Técnica de Referencia: AFNOR P18-592
Material/Producto: ____Albania______________ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Humedad de la fracción 0-2mm (W) %
3.36 3.36
Porcentaje que pasa el Tamiz No.200 (f) %
15.2 15.2
Cantidad de Caolinita (f) g 30 30 Cantidad de muestra Humedad (Mh) g
204 204
Peso seco material retenido Tamiz No. 200 (M) g
128.1 137.9
Cantidad real de finos sometida al ensayo (q) g
69.3 59.5
Volumen de azul adicionado a la muestra (V1) ml.
116.1 120
Volumen de azul adicionado a la caolinita (V2)
57 57
Índice de azul de metileno (g/100g)
0.85 1.06
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
129
Anexo 38
ENSAYO DEL AZUL DE METILENO Norma Técnica de Referencia: AFNOR P18-592
Material/Producto: ________El Boquerón_____ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Humedad de la fracción 0-2mm (W) %
4.11 4.11
Porcentaje que pasa el Tamiz No.200 (f) %
20 20
Cantidad de Caolinita (f) g 30 30 Cantidad de muestra Humedad (Mh) g
156.2 156.2
Peso seco material retenido Tamiz No. 200 (M) g
94.06 107.1
Cantidad real de finos sometida al ensayo (q) g
55.9 42.9
Volumen de azul adicionado a la muestra (V1) ml.
118.3 120.3
Volumen de azul adicionado a la caolinita (V2)
57 57
Índice de azul de metileno (g/100g)
1.10 1.48
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
130
Anexo 39
ENSAYO DEL AZUL DE METILENO Norma Técnica de Referencia: AFNOR P18-592
Material/Producto: _____El Maná_________ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Humedad de la fracción 0-2mm (W) %
4.33 4.33
Porcentaje que pasa el Tamiz No.200 (f) %
23.3 23.3
Cantidad de Caolinita (f) g 30 30 Cantidad de muestra Humedad (Mh) g
134.3 134.3
Peso seco material retenido Tamiz No. 200 (M) g
88.6 90.41
Cantidad real de finos sometida al ensayo (q) g
40.2 38.3
Volumen de azul adicionado a la muestra (V1) ml.
104 112
Volumen de azul adicionado a la caolinita (V2)
57 57
Índice de azul de metileno (g/100g)
1.17 1.43
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
131
Anexo 40
ENSAYO DEL AZUL DE METILENO Norma Técnica de Referencia: AFNOR P18-592
Material/Producto: _____Pinar de Mosquera____ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Humedad de la fracción 0-2mm (W) %
7.39 7.39
Porcentaje que pasa el Tamiz No.200 (f) %
30.9 30.9
Cantidad de Caolinita (f) g 30 30 Cantidad de muestra Humedad (Mh) g
104.3 104.3
Peso seco material retenido Tamiz No. 200 (M) g
58.8 53.2
Cantidad real de finos sometida al ensayo (q) g
38.3 43.9
Volumen de azul adicionado a la muestra (V1) ml.
114.82 149
Volumen de azul adicionado a la caolinita (V2)
57 57
Índice de azul de metileno (g/100g)
1.51 2.10
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
132
Anexo 41
ENSAYO DEL AZUL DE METILENO Norma Técnica de Referencia: AFNOR P18-592
Material/Producto: ______Pinar de Soacha_____ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Humedad de la fracción 0-2mm (W) %
6.69 6.69
Porcentaje que pasa el Tamiz No.200 (f) %
37.5 37.5
Cantidad de Caolinita (f) g 30 30 Cantidad de muestra Humedad (Mh) g
85.4 85.4
Peso seco material retenido Tamiz No. 200 (M) g
38.63 40.21
Cantidad real de finos sometida al ensayo (q) g
41.4 39.8
Volumen de azul adicionado a la muestra (V1) ml.
125 129
Volumen de azul adicionado a la caolinita (V2)
57 57
Índice de azul de metileno (g/100g)
1.64 3.24
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
133
Anexo 42
ENSAYO DEL AZUL DE METILENO Norma Técnica de Referencia: AFNOR P18-592
Material/Producto: _____Ricaurte____________ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Humedad de la fracción 0-2mm (W) %
5.24 5.24
Porcentaje que pasa el Tamiz No.200 (f) %
20.6 20.6
Cantidad de Caolinita (f) g 30 30 Cantidad de muestra Humedad (Mh) g
153.3 153.3
Peso seco material retenido Tamiz No. 200 (M) g
74.1 107.1
Cantidad real de finos sometida al ensayo (q) g
75.9 74.2
Volumen de azul adicionado a la muestra (V1) ml.
168 171
Volumen de azul adicionado a la caolinita (V2)
57 57
Índice de azul de metileno (g/100g)
1.46 1.54
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
134
Anexo 43
ENSAYO DEL AZUL DE METILENO Norma Técnica de Referencia: AFNOR P18-592
Material/Producto: ______San Fernando_______ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Humedad de la fracción 0-2mm (W) %
7.65 7.65
Porcentaje que pasa el Tamiz No.200 (f) %
31.9 31.9
Cantidad de Caolinita (f) g 30 30 Cantidad de muestra Humedad (Mh) g
101.2 101.2
Peso seco material retenido Tamiz No. 200 (M) g
69.22 67.71
Cantidad real de finos sometida al ensayo (q) g
24.8 26.3
Volumen de azul adicionado a la muestra (V1) ml.
82 80
Volumen de azul adicionado a la caolinita (V2)
57 57
Índice de azul de metileno (g/100g)
1.01 0.87
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
135
Anexo 44
ENSAYO DEL AZUL DE METILENO Norma Técnica de Referencia: AFNOR P18-592
Material/Producto: _____Arena__________ ____ Fecha de Recepción:_________________________ Fecha de Ensayo: _________________________ Temp. Lab.: _________________________
Muestra: __________________ Profundidad:__________________ Sondeo: __________________ Sector: __________________
Humedad de la fracción 0-2mm (W) %
1.32
Porcentaje que pasa el Tamiz No.200 (f) %
6.68
Cantidad de Caolinita (f) g 30 Cantidad de muestra Humedad (Mh) g
455.0
Peso seco material retenido Tamiz No. 200 (M) g
422.18
Cantidad real de finos sometida al ensayo (q) g
26.9
Volumen de azul adicionado a la muestra (V1) ml.
79
Volumen de azul adicionado a la caolinita (V2)
57
Índice de azul de metileno (g/100g)
0.82
OBSERVACIONES ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
136
Anexo 45
137
Anexo 46
138
Anexo 47
ENSAYO DEL AZUL DE METILENO (AFNOR P18-592)
MÉTODO DE LA MANCHA S: Agregados – Ensayo Azul de Metileno – Método de La Mancha Norma experimental publicada por el Afnor en Diciembre 1990. Las observaciones relativas a la presente norma experimental deben estar dirigidas al Afnor, antes de Diciembre 31, 1992. Reemplaza la norma experimental del mismo índice de Julio 1980. Correspondencia: A la fecha de la publicación de la presente norma, no existe norma europea o internacional sobre el asunto. Análisis: Dentro de la serie de normas P 18-… que conciernen a los granulares, esta norma define un ensayo que evalúa la cantidad de arcillas presente dentro de los finos de una arena. Descriptores: Técnica Internacional del Tesoro: granular, propiedad, arcilla, arena, finos. Modificaciones: Con relación a la presente edición, esta norma precisa que el ensayo debe hacerse sobre finos separados de la arena. Miembros de la comisión de normalización encargada de la elaboración del presente documento Presidente: Sr. Parriaud Secretario: Sr. Tourenq – BNSR
139
1. Objeto La presente norma tiene por objeto describir el método permitiendo determinar el “Valor de azul” de los finos contenidos en una arena o una grava. Ella describe igualmente un método rápido de control de conformidad de finos con relación a un “valor de azul” especificado. 2. Dominio de aplicación La presente norma se aplica a las arenas y a las gravas de origen natural o artificial, utilizadas en los dominios de construcción o de Ingeniería Civil. 3. Referencias P 18-553 Granulares: Preparación de una muestra para un ensayo P 18-595 Granulares: Valor de Azul de Metileno – Método del turbidimetro. P 18-597 Granulares: Determinación de la propiedad de arenas – Equivalente de arena al 10% de los finos. 4. Generalidades 4.1 Objetivo del ensayo. Este ensayo permite medir la capacidad de los elementos finos mediante la absorción del azul de metileno. El azul de metileno siendo absorbido preferencialmente por las arcillas, los materiales orgánicos y los hidróxidos de hierro, dicha capacidad rinde cuenta globalmente de la actividad de la superficie de esos elementos. Llamamos “Valor del azul” de los finos, a la cantidad expresada en gramos de azul de metileno absorbida por cada 100 gramos de finos. 4.2 Principio del ensayo Inyectamos sucesivamente dosis elementales de una solución de azul de metileno dentro del baño acuoso que contiene la toma del ensayo. Controlamos la absorción del azul después de cada agregación, efectuando una mancha sobre el papel filtro (método de la mancha, ver parágrafo 7.2.1). Por un simple control de conformidad, la cantidad de azul especificada es inyectada una sola vez.
140
5. Equipo 5.1 Equipo de uso corriente Balanza: Donde el alcance limitado es compatible con las masas y permita hacer todos los pesos con una precisión relativa de 0.1% Cronómetro de 1/10 seg: Material necesario para efectuar el muestreo de material (ver la norma experimental P 18-553) Tamiz: De 0.08mm y 0.5mm teniendo un diámetro de 150mm. Botella con Agua: De 500 mL. Cubeta plástica de 3 L: teniendo un diámetro interior de 155mm. Espátula 5.2 Equipo especifico Una vinagrera de capacidad de 100ml. o 50ml. y de graduación 1/10mL o 1/5mL o una micro pipeta de 5mL y una de 2mL. Papel filtro: Bastante y sin ceniza (<0.010); gramaje: 95 g/m2, espesor: 0.20mm. Velocidad de filtración 75 y retención: 8 micrómetros. Una barra de vidrio: Altura 300mm; diámetro 8 mm. Un agitador de aletas, que rote entre 400 y 700 revoluciones/min. El diámetro de las aletas comprendido esta entre 70mm y 80mm Una cubeta cuadrada en material plástico de 150mm de ancho y 60mm de alto. 5.3 Productos utilizados Solución de azul de metileno de calidad medicinal de 10 g/L +- 0.1 g/L (Ver la norma experimental) La duración máxima de la utilización es de un mes. Debe estar conservada al abrigo de la luz. Agua desmineralizada o destilada. Kaolinita secada a 105 grados C.
141
6. Preparación de la muestra para el ensayo Conociendo los contenidos en agua w y en finos f (ver la norma experimental P 18-597), la masa de arena 0-2mm a su contenido en agua y el estado, hay que lavar para extraer los finos es dado por la formula: Ajustado al gramo cercano, f’ representa la cantidad de finos, en gramos, que es deseable de tener en la toma del ensayo (alrededor 30g) La masa de arena Mh no debe pasar los 300g. 7. Ejecución del ensayo. 7.1 Puesta de la toma del ensayo. Colocar 500mL de agua destilada o desmineralizada en la botella. Poner la arena en la cubeta plástica, agregando con ayuda de la botella alrededor 100mL de agua destilada para recubrir el material. Agitar bien el conjunto con la espátula. Echar varias veces el contenido de la cubeta sobre el tamiz de 0.08mm superado de tamiz de descarga de 0.5mm el conjunto estando situado por debajo de la cubeta de 3 L. Enjuagar, para hacer pasar la totalidad de material restante en la cubeta con el agua que resta en la botella. Secar y pesar las muestras de los dos tamices, sea M esta masa. La masa real q de finos sometida al ensayo es dada por la formula: Después de haber aislado los finos se agrega en la cubeta 30g de kaolinita de valor azul conocida V-Brak El volumen v’, se expresa en mL, la solución de azul absorbida por esta kaolinita es dada por la formula:
142
V’ = 30 V-Brak El conjunto agua + finos + kaolinita es sometido a una agitación de cinco minutos a 600 revoluciones/min., luego permanente a 400 rev/min, toda la duración del ensayo con la ayuda del agitador, las aletas estando situadas a 1cm por debajo del fondo del recipiente. 7.2 Determinación por dosificación de la cantidad de azul absorbido. 7.2.1 Definición del método de la mancha Después de cada inyección de azul (ver parágrafo 7.2.2) el método consiste en tomar, con la ayuda de la barra de vidrio, una gota de suspensión que hemos depositado sobre el papel filtro. La mancha así formada se compone de un sedimento central de materia, coloreada de azul generalmente sostenido, alrededor de una zona húmeda incolora. La gota tomada debe ser tal que el diámetro del sedimento sea comprendido entre 8 y 12mm. El método es positivo si, en la zona húmeda, aparece alrededor del sedimento central una aureola azul… persistente. Es negativo sí la aureola es incolora. 7.2.2 Dosificación Con la ayuda de la vinagrera, inyectar v’ mililitros de solución de azul en el recipiente. Después de 2 minutos, agregar una dosis de 5mL de solución de azul, esta adición siendo seguida del método de la mancha sobre el papel filtro. Procedemos así hasta que el método se vuelva positivo. En ese momento, sin agregar nada, dejamos operar la absorción de azul, que no es instantáneo, todo efectuando pruebas de minuto a minuto. Sí la aureola azul clara desparece a la quinta mancha procedemos a nuevas adiciones elementales de azul de 2mL. Cada adición es seguida de pruebas efectuadas siempre de minuto en minuto. Renovar esas operaciones hasta que la pruebe sea positiva durante cinco minutos consecutivos: la dosificación es ahora considerada como terminada. Procedemos a la limpieza del equipo desde terminados los ensayos, los depósitos de azul se desmanchan fácilmente cuando son recientes.
143
El material se limpia muy bien con agua. Sí hemos utilizado productos detergentes, debemos terminar por un enjuagado con abundante en agua. 8. Expresión de los resultados 8.1 Valor del azul El valor del azul de finos VBta expresado en gramos de azul por cada 100 gramos de finos es dado por la formula: V1 = Volumen final de la solución inyectada en mL. V’ = Volumen de la solución de azul en kaolinita. Q = Masa real de finos sometida al ensayo. 8.2 Control de conformidad en relación a una especificación dada. La especificación es expresada en valor de azul por cada 100 g de finos, sea s este valor. El volumen de la solución de azul a inyectar en una sola vez es ahora:
V2 = q*s + v’ El método de la mancha es efectuado después de ocho minutos de agitación. Sí es positivo, la arena es conforme a la especificación. Sí es negativo, agregamos un volumen de solución azul igual a:
q*s/10 Sí la prueba es siempre negativa, después de cinco minutos efectuamos la dosificación conforme al artículo 7.2. Sí la prueba es positiva, consideramos que la arena es conforme a la especificación. 9. Precisión La aceptación r ha sido medida con valores entre 0.3 a 1.5. Siendo ella de 0.28
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