INV E - 133

EQUIVALENTE DE ARENA DE SUELOS Y AGREGADOS FINOS

OBJETIVO:

Determinar un índice representativo de la proporción y características de los finos que contiene un suelo granular o un árido fino.

Conocer el procedimiento de ensayo de equivalente de arena de un suelo. Analizar los resultados obtenidos del ensayo de equivalente de arena.

RESUMEN DEL METODO:

A un volumen determinado de suelo o agregado fino se le adiciona una pequeña cantidad de solución floculante, mezclándolos en un cilindro de plástico graduado y agitándolos para que las partículas de arena pierdan la cobertura arcillosa. La muestra es entonces "irrigada", usando una cantidad adicional de solución floculante, para forzar el material arcilloso a quedar en suspensión encima de la arena. Después de un período de sedimentación, se determinan las alturas de la arcilla floculada y de la arena en el cilindro. El "equivalente de arena" es la relación entre la altura de arena y la altura de arcilla, expresada en porcentaje.

EQUIPO

Para la elaboración del presente ensayo se deben tener las siguientes herramientas y/o equipos:

- Cilindro graduado de plastico - Tapón de caucho- Tubo irrigador de acero inoxidable - Tubo flexible- Recipiente metálico - Embudo- Cronómetro - Agitador- Horno secador - Regla

SOLUCIONES DE CLORURO DE CALCIO

Solucion tipo Stock

- Solucion tipo (Stock) con formaldehído- Solucion tipo (Stock) con glutaraldehído- Solucion tipo (Stock) con kathon CG/ICP

Solucion de trabajo de cloruro de calcio

MUESTRA DE ENSAYO

La prueba equivalente de arena se debe hacer con materiales de agregado gradado que pasen el tamiz de 4.75 mm (No.4). Todos los terrones de suelo de grano fino se deben pulverizar para que pasen el tamiz de 4.75 mm y todos los finos adheridos a las partículas retenidas en dicho tamiz deben ser limpiados y añadidos al material que lo pasa.

Se prepara el número deseado de muestras de prueba, empleando uno de los siguientes métodos:

Método alternativo No.1 : Secado al aire Método alternativo No.2: Pre-humedecido Método de referencia (Agitador mecánico)

PROCEDIMIENTO

A continuacion describe brevemente el procedimiento para la elaboracion del ensayo:

Se empieza a sifonar forzando aire dentro de la boca del frasco de solución a través del tubo irrigador acodado de cobre, vidrio o acero inoxidable, mientras la abrazadera que corta el paso del líquido se encuentra abierta.

Se vierte solución de trabajo de cloruro de calcio en el cilindro graduado, Con ayuda del embudo, se vierte la muestra de ensayo en el cilindro graduado. Se golpea varias veces el fondo del cilindro con la palma de la mano para liberar las burbujas de aire y remojar la muestra completamente

Después de aflojar el material del fondo, Inmediatamente después de la operación de agitación, se coloca el cilindro verticalmente sobre la mesa de trabajo y se remueve el tapón.

Se inserta el tubo irrigador dentro del cilindro, se afloja la pinza de la manguera y se lava el material de las paredes del cilindro a medida que se baja el irrigador, el cual debe llegar, a través del material, hasta el fondo del cilindro.

Se continúa aplicando la acción de presión y giro mientras se lavan los finos, hasta que el cilindro esté lleno hasta la marca de 381 mm, se levanta el tubo irrigador suavemente sin que deje de fluir la solución, de tal forma que el nivel del líquido se mantenga cerca a dicha altura, mientras se extrae el tubo irrigador, luego Se deja en reposo el cilindro y su contenido durante 20 min.

Al finalizar los 20 min del periodo de sedimentación, se lee y anota el nivel de la parte superior de la suspensión arcillosa, este valor se denomina "lectura de arcilla".

se introduce dentro del cilindro el conjunto del disco, la barra y el sobrepeso, y se baja suavemente el conjunto hasta que llegue sobre la arena. Se debe impedir que el dispositivo de lectura golpee la boca del cilindro, mientras se baja. Cuando el pie descanse sobre la arena, se inclina el dispositivo hacia las graduaciones del cilindro, hasta que el indicador toca la pared del cilindro y se registra este valor como la “lectura de arena”.

CALCULOS

El equivalente de arena se calculará con aproximación de décima (0.1 %), así:

Para obtener el promedio de una serie de valores de equivalente de arena, se debe promediar el número de valores enteros determinados como se describió anteriormente.

IMPORTANCIA Y USO EN LA INGENIERIA DE LAS NORMAS INV E – 133

La fracción fina de los materiales granulares y más en particular la fracción arcilla, es la principal responsable del comportamiento desfavorable en obras civiles. Son las causantes de roturas en obras de pequeño porte, ante la presencia de suelos expansivos y colapsables, así como del aumento de costos y disminución de resistencia en hormigones hidráulicos y mezclas asfálticas, y disminución del poder soporte de los materiales cuando son usados en bases y terraplenes de caminos. La prueba de equivalente de arena es una buena opción para contralar la cantidad y calidad de la fracción fina, necesaria para construir una buena construcción civil. Existen diversos materiales que con cierta frecuencia acompañan a los agregados, y cuya presencia es inconveniente por los efectos adversos que producen en el concreto. Entre dichos materiales contaminantes, los más comunes son los finos indeseables (limo y arcilla), la materia orgánica, el carbón y el lignito, las partículas ligeras y los terrones de arcilla y otras partículas desmenuzables.