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UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICAFACULTAD DE CIENCIS DE INGENIERIA

ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CICVIL-HUANCAVELEIVA

ESTUDIO DE CALICATAS

INDICEI. INTRODUCCION..........................................................................................................................2

II. RESUMEN...................................................................................................................................3

III. ESCAVACION DE LA CALICATA Y LA OBTENCION DE LAS MUESTRAS........................................4

3.1. MATERIALES A USAR..........................................................................................................4

3.2. PROCEDIMIENTO................................................................................................................4

IV. ENSAYOS REALIZADOS..........................................................................................................5

4.1. GRANULOMETRIA (NTP 400.012).........................................................................................5

4.1.1. EQUIPOS Y MATERIALES UTIIZADOS..............................................................................5

4.1.2. PROCEDIMIENTOS DEL ENSAYO.....................................................................................6

4.1.3. RESULTADOS OBTENIDOS DEL ENSAYO........................................................................8

4.2. LIMITES DE CONSISTENCIA..............................................................................................11

4.2.1. ENSAYO PARA DETERMINAR EL LIMITE LÍQUIDO Y PLASTICO (D-4318 ASTM).............11

4.2.1.1. EQUIPOS Y MATERIALES UTIIZADOS............................................................................11

4.2.1.2. PROCEDIMIENTOS DEL ENSAYO: LIMITE LIQUIDO........................................................11

4.2.1.3. PROCEDIMIENTOS DEL ENSAYO: LIMITE PLASTICO......................................................13

4.2.1.4. RESULTADOS OBTENIDOS DEL ENSAYO......................................................................14

4.3. ENSAYO PROCTOR MODOFICADO....................................................................................17

4.3.1. EQUIPOS Y MATERIALES UTIIZADOS............................................................................17

4.3.2. PROCEDIMIENTOS DEL ENSAYO...................................................................................17

4.3.3. RESULTADOS OBTENIDOS DEL ENSAYO......................................................................19

4.4. ENSAYO CBR(NORMA ASTM D 1883).................................................................................21

4.4.1. EQUIPOS Y MATERIALES UTIIZADOS............................................................................23

4.4.2. PROCEDIMIENTOS DEL ENSAYO...................................................................................23

4.4.3. RESULTADOS OBTENIDOS DEL ENSAYO......................................................................25

V. ANALISIS...................................................................................................................................35

VI. CONCLUCION........................................................................................................................35

VII. ANEXOS................................................................................................................................36

PAVIMENTOS

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I. INTRODUCCION

Para la sociedad uno de los aspectos más importantes son sus conexiones y el estado de estas, para el desarrollo de un país es indispensable contar con vías de comunicación eficientes, uno de los principales medios es las carreteras pues son la columna vertebral del transporte y a nivel económico y social juegan un papel estratégico para el progreso.

Al ser una obra civil de importancia la construcción de esta debe ser sumamente planeada para determinar todos los factores que pueden afectar el buen desempeño de la obra, alguno de estos factores se pueden determinar si se estudia la geología del terreno.

Una de estas pruebas aplicadas a carreteras principalmente el ensayo de CBR para poder identificar de la mejor forma el tipo, resistencia y calidad del suelo en el cual se desarrolla en proyecto o construcción, ya que mide la resistencia al esfuerzo cortante de un suelo y se pude evaluar la calidad del terreno para sub-rasante, sub base y base de pavimento.

Otra importancia del CBR es que relaciona módulos e características del suelo, que nos permite conocer sus propiedades de una manera más concreta, como el módulo elástico, E, o el módulo de deformación del suelo, K.

Con la ejecución del laboratorio que persigue realizar una adecuada reducción de muestras y preparación delas cantidades correctas necesarias para llevar acabo otros ensayos como lo de le CBR y conocer el valor de este índice.

I.RESUMEN

PAVIMENTOS

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El presente Informe comprende el Estudio de Suelos llevado a cabo con la finalidad de determinar las características del perfil del subsuelo, la subrasante en el tramo comprendido Av. Ccoripaccha y pasaje limpe en Pyhuan chico del Barrio San Cristóbal provincia y departamento de Huancavelica.

El programa de exploración de campo llevado a cabo consistió en la ejecución de una calicata excavada en forma manual hasta 1.50 m de profundidad con respecto a la superficie actual de la calle.

PAVIMENTOS

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II. ESCAVACION DE LA CALICATA Y LA OBTENCION DE LAS MUESTRAS.

II.1. MATERIALES A USAR

Pico Cinta métrica Pala

II.2. PROCEDIMIENTO Las calicatas permiten la inspección directa del suelo que se desea estudiar y, por lo

tanto, es el método de exploración que normalmente entrega la información más confiable y completa.

Reconocimiento detallado del terreno. Excavación

La profundidad es 1.50m y está determinada por la sección de 1.0 m por 1.0 m a fin

de permitir una adecuada inspección.

PAVIMENTOS

5



Se obtuvo dos muestras ya que se encontró dos estratos diferentes a la profundidad excavada: La primera muestra se extrajo a una profundidad de 30cm. Y la segunda pate a una profundidad total de 1.50m.

III. ENSAYOS REALIZADOS

III.1. GRANULOMETRIA (NTP 400.012) Este método de ensayo presenta dos procedimientos, uno usando sólo agua para la operación de lavado y el otro incluyendo un agente humectante que ayude a separar el material más fino que la malla de 75mm (N° 200). La norma propone que cuando no se especifique por qué método ensayar, el procedimiento que deberá ser utilizado es el que usa solamente agua.

En algunos casos, el material fino está adherido a las partículas grandes, tal como algunos revestimientos de arcillas y de revestimientos en agregados que han sido extraídos de mezclas bituminosas. En estos casos, el material más fino será separado más rápidamente con un agente humectante en el agua.

Este método de ensayo es propuesto debido a que el material más fino que 75 mm puede ser separado de las partículas gruesas mucho más eficiente y completamente por tamizado húmedo que a través por tamizado en seco. Por tal razón, cuando se necesitan determinaciones precisas

PAVIMENTOS

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de material más fino que la malla de 75 mm en agregado fino o grueso, este método es usado en la muestra previamente al tamizado en seco (norma ASTM C 136).

III.1.1. EQUIPOS Y MATERIALES UTIIZADOS Juego de tamices Bandejas Agitador

mecánico Balanza

electrónica

III.1.2. PROCEDIMIENTOS DEL ENSAYO1) Secado el 100%, pesamos una porción de cada muestra:

M1=5000gr y M2=5000gr2) Cada uno de estos pesos lavamos en la Malla Nº 200, con el fin de eliminar los limos que pasan esa Malla, pero evitando de perder las muestras con el agua.

Figura N° 1FUENTE: Los integrantes del grupo

3) Una vez secado 24 horas en horno.


4) pesamos en la balanza eléctrica, cada muestra.

PAVIMENTOS

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5) Una vez pesado, echamos una muestra a las Mallas ordenadas en forma descendente de diámetro ya sujetas al vibrador eléctrico. Aproximadamente en 5min.


6) Pesamos una vendeja. Una ves cumplido los 5min, sacamos cada Malla y echamos a una vandeja para pesarla.


PAVIMENTOS

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7) Obteniendo de esta forma el fondo es decir porción que pasó la Malla Nº 200, de cada muestra o suelo. A esta cantidad le sumamos la cantidad de finos que se lavó para saber cuándo paso en total por la malla N°200.


III.1.3. RESULTADOS OBTENIDOS DEL ENSAYO MUETRA 1 (M1).

FECHA 21 de noviembre de 2014 C-1 M- 1 PROF-0.00 - 0.30 mts

MUESTREO A CIELO ABIERTO

LABORATORIOMECANICA DE SUELOS MATERIAL AV. Ccoripaccha

ANALISIS GRANULOMETRICO POR TAMIZADOASTM D1844

TRAMO UBICACIÓN Puyhuan chico

Tamices Peso % Retenido % Retenido % Que

Ø (mm) Retenido Parcial Acumulado Pasa 500 Gms.

3" 76.200 0.00 0.0 0.0 100.0 16 Gms.

2" 50.800 0.0 0.0 0.0 100.0 Peso Arena 484 Gms.

1 ½" 38.100 0.0 0.0 0.0 100.0 Fraccion 484 Gms.

1" 25.400 0.0 0.0 0.0 100.0

3/4" 19.050 0.0 0.0 0.0 100.0

½" 12.700 0.0 0.0 0.0 100.0 3.2

3/8" 9.525 0.0 0.0 0.0 100.0 96.8

Nº 4 4.750 16.0 3.2 3.2 96.8 45.7

Nº 10 2.000 73.5 14.7 17.9 82.1 I. Plastico

Nº 40 0.426 70.0 14.0 31.9 68.1 9.80

Nº 200 0.074 111.8 22.4 54.3 45.7 A-4 Cc 0.3

Nº - 200 0.074 228.7 45.7 100.0 SC Cu 3.0

22.70 12.90

AASHTO

SUCS

Tamaño Maximo

% Grava

% Arena

% Que Pasa Nº200

L. Liquido L. Plastico

DATOS DE LA MUESTRA

Peso Inicial

Peso Grava

OBSERVACIONES

PAVIMENTOS

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Tamices Peso

Ø (mm) Retenido

Nº 10 2.000 73.5

Nº 40 0.426 70.0

Nº 200 0.074 111.8

Nº - 200 0.074 228.7

484.0peso total =

PESO FRACCION FINA

Cc. 0.3

Cu. 3.0

MUESTRA 2 (M2)

FECHA 24 de noviembre de 2014 C-1 M- 2 PROF-0.30 - 1.50 mts

MUESTREO A CIELO ABIERTO

LABORATORIOMECANICA DE SUELOS MATERIAL AV. Ccoripaccha

ANALISIS GRANULOMETRICO POR TAMIZADOASTM D1844

TRAMO UBICACIÓN Puyhuan chico

PAVIMENTOS

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PAVIMENTOS

Tamices Peso % Retenido % Retenido % Que

Ø (mm) Retenido Parcial Acumulado Pasa 500 Gms.

3" 76.200 0.00 0.0 0.0 100.0 31 Gms.

2" 50.800 0.0 0.0 0.0 100.0 Peso Arena 469 Gms.

1 ½" 38.100 0.0 0.0 0.0 100.0 Fraccion 469 Gms.

1" 25.400 0.0 0.0 0.0 100.0

3/4" 19.050 0.0 0.0 0.0 100.0

½" 12.700 0.0 0.0 0.0 100.0 6.2

3/8" 9.525 0.0 0.0 0.0 100.0 93.8

Nº 4 4.750 31.0 6.2 6.2 93.8 56.8

Nº 10 2.000 35.0 7.0 13.2 86.8 I. Plastico

Nº 40 0.426 54.0 10.8 24.0 76.0 11.23

Nº 200 0.074 96.0 19.2 43.2 56.8 A-6 Cc 0.7

Nº - 200 0.074 284.0 56.8 100.0 MH Cu 1.4

28.15 16.92

AASHTO

SUCS

Tamaño Maximo

% Grava

% Arena

% Que Pasa Nº200

L. Liquido L. Plastico

DATOS DE LA MUESTRA

Peso Inicial

Peso Grava

OBSERVACIONES

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Tamices Peso

Ø (mm) Retenido

Nº 10 2.000 40.2

Nº 40 0.426 68.0

Nº 200 0.074 103.2

Nº - 200 0.074 181.1

392.5peso total =

PESO FRACCION FINA

Cc. 0.7

Cu. 1.4

III.2. LIMITES DE CONSISTENCIA

III.2.1.ENSAYO PARA DETERMINAR EL LIMITE LÍQUIDO Y PLASTICO (D-4318 ASTM)

III.2.1.1. EQUIPOS Y MATERIALES UTIIZADOS

Copa de Casagrande Espátula Calibrador Taras Balanza de pesas Frasco o matraz Vidrio grueso

esmerilado Tamiz de 426 um

(N° 40).

PAVIMENTOS

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III.2.1.2. PROCEDIMIENTOS DEL ENSAYO: LIMITE LÍQUIDO1. Preparamos la muestra seca haciéndola pasar por la malla N° 40. Pesamos una muestra

representativa de 200 gr aproximadamente

Figura N°13Fuente: Los integrantes del grupo

2. Sobre un recipiente se vierte una porción pequeña de la muestra representativa, le agregamos un contenido pequeño de agua de tal forma que la muestra se humedezca y se la deja reposando 24 horas. Luego de reposadas la muestra, se agrega una porción de agua y se amasa con la espátula hasta que la muestra obtenga un brillo (otorgado por la cantidad de agua) parecido al brillo metálico.


PAVIMENTOS

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3. Colocamos una cantidad de la muestra en la copa de Casagrande. Comprimiéndola con la espátula hacia abajo. Extendemos con una espátula del centro hacia los extremos. Hasta que la altura de la muestra en el punto más bajo se de 10mm. Luego pasamos el acanalador por el centro de la copa para cortar en dos la pasta de suelo.


4. Se acciona la manivela a razón de 2 vueltas por segundo, y se cuenta el número de golpes necesarios para que, por fluencia, se cierren los bordes inferiores de la muestra, en una longitud de aproximadamente 13mm. Cuando se cierra la ranura, registramos la cantidad de golpes y tomamos una muestra de la parte central aproximadamente del ancho de la espátula.

Figura N°20

Fuente: Los integrantes del grupo5. Colocamos la muestra de la parte central en un recipiente (previamente pesado) y

registramos su peso. La muestra colocada en los recipientes seran llevadas al horno hasta lograr el peso constante a una temperatura de 110 C°.

PAVIMENTOS

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6. Se repite el procedimiento 3 veces más, de modo que tenemos cuatro puntos en total que varíen en un rango de cantidad de golpes (20-15,20-25,25-30,30-40). Cabe señalar que el ensayo debe realizarse desde la condición más húmeda a la más seca.

III.2.1.3. PROCEDIMIENTOS DEL ENSAYO: LIMITE PLASTICO Se toman aproximadamente 200g de muestra que pase por el tamiz de 426 mm (N° 40),

preparado para el ensayo de limite líquido. Se amasa hasta que pueda formarse con facilidad una esfera con la masa del suelo. Se toma una porción de 8 a 12 g de dicha muestra para el ensayo.

El secado previo del material en horno fue por 24 horas. Se moldea la mitad de la muestra en forma de elipsoide y, a continuación, se rueda con los

dedos de la mano sobre una superficie lisa, con la presión estrictamente necesario para formar cilindros.

PAVIMENTOS

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1. Si el diámetro es de 3.2 mm si no se ha desmoronado, se vuelve a hacer un elipsoide y a repetir el proceso, cuantas veces sea necesario, hasta que se desmorone aproximadamente con ese diámetro.

2. Después de hacer los mismos procedimientos pesamos una muestra de 10g para lugo secar en el horno por 24 horas. Pesamos la muestra para el cálculo del contenido de humedad, que nos representa el límite plástico.


III.2.1.4. RESULTADOS OBTENIDOS DEL ENSAYO MUESTRA 1 (M1)

PAVIMENTOS

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TRAMO UBICACIÓN

LABORAT. MUESTREOFECHA 21 de noviembre de 2014 MATERIAL

TARA Nº 10 11 12

Nº DE GOLPES 16 19 26

TARA+SUELO HUMEDO 47.53 47.79 51.20

TARA+SUELO SECO 42.50 43.70 46.50

PESO DE AGUA 5.03 4.09 4.70 22.70

PESO DE TARA 23.50 27.30 25.40

PESO DE SUELO SECO 19.00 16.40 21.10

HUMEDAD (%) 26.47 24.94 22.27

LIMITE LIQUIDO ASTM D-423C-1 M- 1 PROF-0.00 - 0.50 mts

PUYWAN CHICO

Mecanica de Suelos A CIELO ABIERTO AV. Ccoripaccha

LIMITES DE CONSISTENCIAASTM D423 - ASTM D424

PAVIMENTOS

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TARA Nº 13 14

TARA+SUELO HUMEDO 36.8 35.40

TARA+SUELO SECO 35.20 33.78

PESO DE AGUA 1.60 1.62

PESO DE TARA 22.38 21.61

PESO DE SUELO SECO 12.82 12.17

HUMEDAD (%) 12.48 13.31

LIMITE PLASTICO ASTM D-424

Limites de Consistencia

Limete Liquido 22.70

Limite Plastico 12.90

Indice Plastico 9.80

MUESTRA 2 (M2)

TRAMO UBICACIÓN

LABORAT. MUESTREOFECHA 21 de noviembre de 2014 MATERIAL

TARA Nº 10 11 12

Nº DE GOLPES 16 22 28

TARA+SUELO HUMEDO 47.79 47.82 52.43

TARA+SUELO SECO 43.37 45.12 48.75

PESO DE AGUA 4.42 2.70 3.68

PESO DE TARA 29.74 36.00 35.00

PESO DE SUELO SECO 13.63 9.12 13.75

HUMEDAD (%) 32.43 29.61 26.76

LIMITE LIQUIDO ASTM D-423C-1 M- 2 PROF-0.50 - 1.50 mts

PUYWAN CHICO

Mecanica de Suelos A CIELO ABIERTO AV. Ccoripaccha

LIMITES DE CONSISTENCIAASTM D423 - ASTM D424

PAVIMENTOS

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TARA Nº 13 14

TARA+SUELO HUMEDO 37.16 36.47

TARA+SUELO SECO 35.02 34.32

PESO DE AGUA 2.14 2.15

PESO DE TARA 22.38 21.61

PESO DE SUELO SECO 12.64 12.71

HUMEDAD (%) 16.93 16.92

LIMITE PLASTICO ASTM D-424

Limete Liquido 28.15

Limite Plastico 16.92

Indice Plastico 11.23

Limites de Consistencia

III.3. ENSAYO PROCTOR MODOFICADOA diferencia del ensayo proctor estándar tamizamos la muestra por la malla 3/8’’, obteniendo 26 kg, trabajando con 6 kg de peso en cada ensayo. En este ensayo ‘’modificado’’ como su propio nombre lo dice, se compactara el molde en cinco capas, por un pisón de 44.5 N de peso, a una altura de 45.7 cm a 25 golpes, con el fin de obtener una máxima compactación del suelo húmedo.Se utilizó la mayoría de los materiales presentados anteriormente, esta vez se cernió con la tamiz (3/8’’), el pisón o martillo más pesado y el molde proctor de más diámetro.

III.3.1. EQUIPOS Y MATERIALES UTIIZADOS Tamiz de 3/8’’ Pisón o Martillo

PAVIMENTOS

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Molde proctor

III.3.2. PROCEDIMIENTOS DEL ENSAYO1. Se separó 6 kg de muestra a la bandeja, luego se añadió agua el 5% del 6 kg=300 ml. Se

mezcló adecuadamente hasta encontrar un color y humedad uniforme.

Figura N°72. Se hecho el 1/5 de 6 kg al molde proctor para ser apisonado con 44.5 N de peso con 25

golpes. Después se añadió 2/5 de 6 kg, y se compacto a 25 golpes, de esta forma se compacto en cada capa, logrando llenar y compactar la 5ºta capa,luego se extrajo el molde o probeta de tierra.

Figura N°10

3. Para hallar la cantidad de agua que añadimos; extrajimos un pequeño trozo representativo,

para luego ser llevado al horno a 110-105 ºC y secado en 24 hrs.

PAVIMENTOS

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Figura N°11

4. De esta manera se continuó el mismo procedimiento con los diferentes porcentajes de humedad añadida a la muestra de 6 kg, ellos son (6%,7%,8% del 6 kg de peso, es decir: 360, 420 y 480 ml).

III.3.3. RESULTADOS OBTENIDOS DEL ENSAYO MUESTRA 1 (M1)

ENSAYO N° 1 2 3 4 5

PESO MOLDE+SUELO 11,390 11,330 11,150 11,390

PESO MOLDE 6,480 6,480 6,480 6,480

PESO SUELO COMPACTADO 4,910 4,850 4,670 4,910

VOLUMEN DEL MOLDE 2,128 2,128 2,128 2,128

DENSIDAD HUMEDA 2.31 2.28 2.19 2.31

RECIPIENTE N° 1 2 3 4

SUELO HUMEDO + RECIPIENTE 121.00 142.30 183.00 148.35

SUELO SECO + RECIPIENTE 111.20 129.60 172.80 138.40

PESO RECIPIENTE 35.90 35.90 35.80 36.00

PESO DE AGUA 9.80 12.70 10.20 9.95

PESO DE SUELO SECO 75.30 93.70 137.00 102.40

CONTENIDO DE HUMEDAD 13.00 13.60 7.40 9.70

DENSIDAD SECA 2.04 2.01 2.04 2.11

DETERMINACION DE DENSIDAD

DETERMINACION DE CONTENIDO DE HUMEDAD

PROCTOR MODIFICADO(ASTM D-1557)

PAVIMENTOS

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Max. densidad seca2.11 gr/cm3

Conten. humedad óptima10.20 %

MUESTRA 2 (M2)

PAVIMENTOS

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ENSAYO N° 1 2 3 4 5

PESO MOLDE+SUELO 11,215 11,192 11,185 11,213

PESO MOLDE 6,480 6,480 6,480 6,480

PESO SUELO COMPACTADO 4,735 4,712 4,705 4,733

VOLUMEN DEL MOLDE 2,128 2,128 2,128 2,128

DENSIDAD HUMEDA 2.23 2.21 2.21 2.22

RECIPIENTE N° 1 2 3 4

SUELO HUMEDO + RECIPIENTE 124.00 145.30 187.30 151.35

SUELO SECO + RECIPIENTE 113.70 131.60 172.80 135.60

PESO RECIPIENTE 35.90 35.90 35.80 36.00

PESO DE AGUA 10.30 13.70 14.50 15.75

PESO DE SUELO SECO 77.80 95.70 137.00 99.60

CONTENIDO DE HUMEDAD 13.20 14.30 10.60 15.80

DENSIDAD SECA 1.97 1.93 2.00 1.92

DETERMINACION DE DENSIDAD

DETERMINACION DE CONTENIDO DE HUMEDAD

PROCTOR MODIFICADO(ASTM D-1557)

PAVIMENTOS

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Max. densidad seca2.02 gr/cm3

Conten. humedad óptima11.40 %

III.4. ENSAYO CBR (NORMA ASTM D 1883)El CBR de un suelo es la capa unitaria correspondiente a 0.1’’ ó 0.2’’ de penetración, expresada en por ciento en su respectivo valor estándar. También se dice que mide la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controlada. El ensayo permite obtener un número de relación de soporte, que no es constante para un suelo dado sino que se aplica solo al estado en el cual se encontraba el suelo durante el ensayo.

El valor de CBR se obtiene como la relación de la carga unitaria necearía para lograr una cierta profundidad de penetración del pistón de penetración, dentro de la muestra compactada de suelo a un contenido de humedad y densidad dadas, con respecto a la carga unitaria patrón requerida para obtener la misma profundidad de penetración de una muestra estándar del material triturado.

De esta forma el índice de soporte de california se calcula:

CBR=(Cargaunitaria de ensayoCargaunitaria patron )∗100 %

Relación de expansión se calcula a partir de la expresión:

%Expansión=( Ldia−LoLo )∗100 %

Dónde:

Ldia=Lectura del dial calibre final (mm).

Lo=lectura del calibre indicador inicial (mm).

Los valores de carga unitaria patrón que deberían utilizarse para obtener el CBR se muestra en el cuadro siguiente.

Cuadro 1: Valores de carga unitaria patrón, de acuerdo a la penetración.

Penetración (pulg) Carga unitaria patrón (kg/cm2)0.1 70.360.2 105.030.3 132.580.39 163.150.50 183.55

Fuente: Bowles, 1980

Cuadro 2: Clasificaciones típicas de los suelos de acuerdo al valor de CBR.

No CBR Clasificación General Usos Sistema Unificado de

PAVIMENTOS

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Clasificación de Suelos (SUCS)0-3 Muy pobre Sub-rasante OH, CH, MH, OL3-7 Pobre i regular Sub-rasante OH, CH, MH, OL7-20 Regular Sub-base OL, CL, ML, SC, SM, SP20-50 Bueno Base, sub-base GM, GC, SW, SM, SP, GP

>5 Excelente Base GW, GMFuente: Bowles, 1980

III.4.1. EQUIPOS Y MATERIALES UTIIZADOS

Molde CBR, con collarín y la base perforada.

Disco espaciador. Pistón o martillo (10 lb. Y altura de caída de 15-18 pulg.). Plato y vástago. Trípode y extensómetro. Pistón cilíndrico. Marco de carga CBR. Tanque para inmersión. Balanza. Cronómetro. Horno.

III.4.2. PROCEDIMIENTOS DEL ENSAYO Se pulverizan aproximadamente 100 libras de muestra con el rodillo; se pasa el material por el tamiz

¾” y se desechan las partículas retenidas en el tamiz; el material desechado es reeplazado por un peso igual de material, pero con partículas que sean retenidas en el tamíz ¼” y que pasen por el tamiz ¾”.

PAVIMENTOS

25



Se determina la humedad óptima del material siguiendo el mismo procedimiento de la Compactación

Proctor Modificado con las siguientes excepciones: Se usa el material que pase por el tamiz ¾” en lugar del ¼”. Se usa el molde C.B.R. con sus aditamentos.

El material sobrante de la determinación de la humedad óptima (25 libras aproximadamente), se mezcla con una cantidad suficiente de agua para producir en contenido de humedad necesario para obtener el máximo peso unitario seco. Se debe prevenir la evaporación.

Se pesan 3 moldes de C.B.R. con las respectivas placas de soporte del molde, estas deben tener 28 perforaciones de 1/8” de diámetro.

Se compactan 3 muestras en los moldes preparados, usando para el primero 56 golpes, para el segundo 25 golpes y para el tercero 10 golpes. Se deben tomar muestras de humedad para cada molde con anticipación. Cada capa debe ser de 1” de espesor despúes de compactada y la última capa debe estar ½” más arriba de la unión del molde con su collarín. La humedad de las muestras así compactadas no debe ser ni mayor ni menor que 0.5% de la humedad óptima; de otra forma se debe repetir el ensayo.

Se retira el collarín del molde y se lo pesa junto con la muestra compactada, el disco espaciador y la placa de soporte.

Se coloca un filtro de papel sobre la placa de soporte y luego se voltea el molde con la muestra compactada (el espacio dejado por el disco queda lógicamente en la parte superior) y se coloca sobre la placa de soporte. La muestra está lista para ser sumergida.

PAVIMENTOS

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Se coloca un extensómetro junto con un trípode que sirva para sostenerlo.

Se sumerge la muestra en el recipiente y se deja allí durante cuatro días hasta que esté completamente saturada y no tenga más cambios volumétricos; se debe tomar la lectura de los extensómetros todos los días.

Al cabo de 4 días se saca el molde del agua, se seca y se deja escurrir por espacio de 15 minutos. Se quitan los sobrepesos y se pesa la muestra saturada con el fin de apreciar la cantidad de agua

absorbida por el espécimen. La muestra se encuentra lista para la penetración del pistón Se colocan de nuevo los sobrepesos sobre la muestra saturada. Se coloca la muestra sobre la plataforma de prensa del C.B.R. La muestra debe estar alineada con el

pistón; se levanta la plataforma por medio del gato hidráulico hasta que el pistón esté en contacto con la muestra y se le esté aplicando una carga de 10 libras. Después se vuelve a colocar en cero el indicador de carga. Se coloca también el extensómetro en cero.

Se aplica la carga por medio del gato hidráulico de la prensa del C.B.R. a una velocidad de 0.05” por minuto. Se toma la lectura de las cargas, aplicadas a 0.025, 0.050, 0.075, 0.1, 0.3, 0.4 y 0.5” de penetración del pistón.

Se saca la muestra de la prensa del C.B.R. y se toma la muestra de humedad alrededor del orificio dejado por el pistón.

Para sacar la muestra del molde se usa el extractor de muestras con la placa de 6” de diámetro.

III.4.3. RESULTADOS OBTENIDOS DEL ENSAYO MUESTRA 1 (M1)

PAVIMENTOS

27



Molde N°

Capa N°

Golpes por capa N° Condición de la muestra SUMERG. SUMERG. SUMERG.

Peso molde + suelo húmedo gr. Peso del molde gr. Peso del suelo humedo gr. Volúmen del molde cc. Densidad Humeda gr./cc Humedad % Densidad seca gr./cc

Tarro N° Tarro suelo humedo gr. Tarro suelo seco gr. Agua gr. Peso del Tarro gr. Peso del suelo seco gr. Humedad %

Promedio de la humedad %

SIN SUMERGIR

578060

578

2.110

2.33

10.110.3

25

7143

0

7143

2.1321234955 4518

9512

VALOR RELATIVO DE SOPORTE (C.B.R.)

556

( ASTM D-1883 )

7

56

6381 3

611

521.1 555

555

10.4

53.9

10.40

575

0

521.1

SIN SUMERGIR

2

10.102.1910.30

SIN SUMERGIR

46497143

1.99 1.93

2123 2123

12098 11792 11661

85

PENETRACION

PENETRACION Lectura Lectura Presiones Lectura Lectura Presiones Lectura Lectura Presiones

mm plg Dial Lb Lb/plg2 Dial Lb Lb/plg2 Dial Lb Lb/plg2

0.600 0.25 13 185 62 12 175 58 12 175 58

1.300 0.50 22 272 91 18 233 78 15 204 68

1.900 0.075 35 398 133 28 330 110 21 262 87

2.500 0.100 53 572 191 42 465 155 32 369 123

3.800 0.150 86 891 297 70 736 245 55 591 197

5.000 0.200 182 1818 606 151 1519 506 153 1538 513

6.000 0.250 188 1876 625 167 1673 558 150 1509 503

7.500 0.300 195 1944 648 174 1741 580 133 1345 448

10.000 0.400 313 3084 1028 285 2814 938 205 2041 680

12.500 0.500 398 3906 1302 325 3200 1067 285 2814 938

PAVIMENTOS

28



1 2 31302 1067 93813.02 10.67 9.38

0 0 0 00.025 5 5 60.050 7 7 70.075 10 10 90.100 15 15 130.150 23 23 210.200 47 47 550.250 48 52 540.300 50 54 480.400 79 88 720.500 100 100 100

Nº GOLPES 56 25 120.100 15 15 130.200 47 47 55

Nº GOLPES 56 25 12g/cc 2.11 1.99 1.930.100 20 16 120.200 41 33 34

PAVIMENTOS

29



C.B.R.01" AL 100% = 19.53%C.B.R. 01" AL 95% M.D.S. = 16.60%

PARAMETROS DE C.B.R.

MUESTRA 2 (M2)

PAVIMENTOS

30



Molde N°

Capa N°

Golpes por capa N° Condición de la muestra SUMERG. SUMERG. SUMERG.

Peso molde + suelo húmedo gr. Peso del molde gr. Peso del suelo humedo gr. Volúmen del molde cc. Densidad Humeda gr./cc Humedad % Densidad seca gr./cc

Tarro N° Tarro suelo humedo gr. Tarro suelo seco gr. Agua gr. Peso del Tarro gr. Peso del suelo seco gr. Humedad %

Promedio de la humedad %

1.85

2123 2123

11925 11698 11512

85

SIN SUMERGIR

2

11.202.1511.80

SIN SUMERGIR

45557143

1.92

11.3

60.6

11.30

573

0

512.461.2

6361 3

609

512.4 547.8

547.8

9512

VALOR RELATIVO DE SOPORTE (C.B.R.)

556

( ASTM D-1883 )

7

25

7143

0

7143

2.0621234782 4369

11.211.8

SIN SUMERGIR

571.20

64.8571.2

2.020

2.25

PENETRACION

Lectura Lectura Presiones Lectura Lectura Presiones Lectura Lectura Presiones

mm plg Dial Lb Lb/plg2 Dial Lb Lb/plg2 Dial Lb Lb/plg2

0.600 0.25 12 175 58 7 127 42 2 79 26

1.300 0.50 15 204 68 9 147 49 3 89 30

1.900 0.075 17 224 75 10 156 52 4.5 103 34

2.500 0.100 21 262 87 13 185 62 5 108 36

3.800 0.150 69 726 242 32 369 123 20 253 84

5.000 0.200 167 1673 558 114 1161 387 96 987 329

6.000 0.250 195 1944 648 182 1818 606 142 1432 477

7.500 0.300 212 2108 703 198 1973 658 181 1809 603

10.000 0.400 227 2253 751 215 2137 712 207 2060 687

12.500 0.500 380 3732 1244 373 3664 1221 358 3519 1173

PENETRACION

PAVIMENTOS

31



1 2 31244 1221 117312.44 12.21 11.73

0 0 0 00.025 5 3 20.050 5 4 30.075 6 4 30.100 7 5 30.150 19 10 70.200 45 32 280.250 52 50 410.300 57 54 510.400 60 58 590.500 100 100 100

Nº GOLPES 56 25 120.100 7 5 30.200 45 32 28

Nº GOLPES 56 25 12g/cc 2.02 1.92 1.850.100 9 6 40.200 37 26 22

PAVIMENTOS

32



III.5. ENSAYO PDL Penetrómetro dinámico de cono (PDC) con un martillo de 8 kilogramos: Es un dispositivo utilizado

para evaluar la resistencia in-situ de suelos inalterados o de materiales compactados. Accesorio de deslizamiento: Un dispositivo opcional que facilita la lectura de la distancia que la punta

del penetrómetro dinámico de cono (PDC) penetra dentro del suelo. Generalmente va asegurado al yunque del aparato o a la varilla inferior y se sostiene y se desliza sobre una escala independiente o puede estar sostenido por una varilla externa y deslizar a lo largo de la varilla inferior del penetrómetro.

El operador dirige la punta del PDC dentro del suelo, levantando el martillo deslizante hasta la manija y soltándolo para que caiga libremente hasta golpear el yunque. La penetración total para un determinado número de golpes es medida y registrada en términos de milímetros por golpe, valor que es utilizado para describir la rigidez, para estimar una resistencia CBR in-situ a través de una correlación apropiada o para establecer otras características del material.

III.5.1. EQUIPOS Y MATERIALES UTIIZADOS Penetrómetro dinámico de cono (PDC) Accesorio de deslizamiento

PAVIMENTOS

33



III.5.2. PROCEDIMIENTOS DEL ENSAYO Antes de comenzar un ensayo, el dispositivo PDC debe ser inspeccionado en las partes que

pueden sufrir daños por fatiga, en particular en el ensamble y en la manija y se debe verificar que no exista un excesivo desgaste de la varilla ni del cono reutilizable. Todas las juntas deben ser ajustadas con seguridad incluyendo el yunque de ensamble y el cono reutilizable (o el adaptador del cono desechable) a la varilla de ensayo.

El operador sostiene el dispositivo a través de la manija en una posición vertical o a plomo y levanta y libera el martillo, de manera que caiga a la altura especificada. El encargado de registrar la información, mide y registra la penetración total para un determinado número de golpes o la penetración por cada golpe.

Una vez completado el ensayo, el penetrómetro debe ser extraído utilizando el gato de

extracción cuando se utilice un cono de tipo reutilizable. Cuando se utilice un cono de tipo desechable, el dispositivo se extrae dirigiendo el martillo hacia arriba y golpeándolo contra la manija.

PAVIMENTOS

34



III.5.3. RESULTADOS OBTENIDOS DEL ENSAYO

PAVIMENTOS

35



NUMERO DE GOLPES

PROFUNDIDAD ACUMULADO(mm)

10 PARCIAL

1 2.50 25.00 2.502 3.80 38.00 1.303 4.75 47.50 0.954 5.75 57.50 1.005 6.40 64.00 0.656 7.20 72.00 0.807 7.60 76.00 0.408 8.25 82.50 0.659 8.70 87.00 0.4510 9.40 94.00 0.7011 9.75 97.50 0.3512 10.50 105.00 0.7513 11.60 116.00 1.1014 12.50 125.00 0.9015 13.20 132.00 0.7016 13.90 139.00 0.7017 14.30 143.00 0.4018 14.90 149.00 0.6019 16.10 161.00 1.2020 17.05 170.50 0.9521 17.80 178.00 0.7522 19.00 190.00 1.2023 20.30 203.00 1.3024 21.35 213.50 1.0525 23.10 231.00 1.7526 23.40 234.00 0.3027 26.75 267.50 3.3528 29.00 290.00 2.2529 31.50 315.00 2.5030 34.25 342.50 2.7531 37.20 372.00 2.9532 40.50 405.00 3.3033 42.00 420.00 1.5034 45.50 455.00 3.5035 49.00 490.00 3.5036 51.50 515.00 2.5037 53.00 530.00 1.5038 54.00 540.00 1.0039 54.90 549.00 0.9040 56.50 565.00 1.6041 58.80 588.00 2.3042 61.40 614.00 2.6043 63.60 636.00 2.2044 67.10 671.00 3.5045 70.60 706.00 3.5046 74.40 744.00 3.8047 78.10 781.00 3.7048 81.10 811.00 3.00

PAVIMENTOS

36



m1 7.8417m2 24.476

PARA CBRm1 32.47 A 438.5m2 7.70 B 1.264

CALCULO DE CBR METODO DE MTC

PARA CBRm1 29.08 A 292m2 8.13 B 1.12

METODO INVIAS

IV. ANALISIS Los resultados obtenidos en este ensayo se aplican para la condición más critica que puede

presentar dicho suelo en campo, ya que las muestras se mantuvieron sumergidas durante cuatro

PAVIMENTOS

37



días lo que implica que se encontraban en su condición de saturación máxima(no siempre es el 100%). Así que lo resultados obtenidos poseen un factor de seguridad ya que se realizó en la condición más desfavorable del suelo.

El agua suministrada a la muestra fue la óptima obtenida en el ensayo de compactación de proctor modificado pero tomando en cuenta la absorción del suelo y las pérdidas de humedad por estar expuesto al ambiente se le agrega la cantidad de agua óptima más una cantidad extra como factor de seguridad.

Analizando el grafico 1 se observa como la resistencia aumenta conforme la muestra este mas compactada obteniendo así mayores resistencias para la muestra que se compacto con 56 golpes, esto ocurre a que entre más compactado este el suelo tendrá menos espacios vacíos por lo que se obligan a las partículas a acoplarse entre si de forma que aumenta la densidad, esta es una de las ventajas de compactar el suelo antes de construir en él.

V. CONCLUCION El índice de soporte de california no depende solamente del tipo de suelo sino también depende de

la humedad y el grado de compactación del suelo. Una adecuada compactación indica mayor resistencia al cortante del suelo. El índice CBR si le aplican más golpes a la compactación (mayor energía de compactación) No apegarse a los métodos descritos en la norma pueden afectar considerablemente los resultados

del ensayo. Obtener una muestra representativa del suelo permite tener características reales de dicho material.

VI. ANEXOS

PAVIMENTOS

estudio-de-calicatas.docx

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