Informe N1-pavimentos.docx

FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

PAVIMENTOS ENSAYOS: 1. LÍMITES DE CONSISTENCIA 2. GRAVEDAD ESPECIFICA

DOCENTE: ING. GUILLERMO CABANILLAS QUIROZ

INTEGRANTES: 1. ARANA GALVEZ, NILTON CESAR 2. ARRIETA ADRIANZEN, KRISHER MIGUEL 3. CRUZADO ALVARADO, JOSEPH ALEXANDER 4. GUTIERREZ GAMARRA, OSCAR WILLIAM 5. SALINAS LOBATON, GEORGINA JACKELINE 6. VALVERDE PONTE, ARMANDO

INFORME EMS – LA ESPERANZA I.

DESCRIPCIÓN DEL INFORME

El presente informe, nos muestra los resultados de los ensayos de Limite De Consistencia (Lim. Liquido MTC E 110 – 2000 y Lim. Plastico MTC E 111 – 2000) y Gravedad Especifica (MTC E 113 – 2000) de una muestra de suelo obtenida de una calicata para un futuro diseño de pavimento. Dicha muestra se obtuvo de 2 metros de profundidad, se realizó el registro de excavación de acuerdo a la norma ASTM D-2488. En el lugar donde se realizó la calicata se diseñara un pavimento para un estacionamiento y descarga de vehículos de carga pesada.

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INFORME EMS – LA ESPERANZA

II.

LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO

El área seleccionada de donde se extrajo las muestras, para la realización del futuro diseño de pavimento, se encuentra en el distrito de Moche, provincia de Trujillo y departamento de La Libertad, se ubica en las coordenadas UTM N 9099563.00 m y E 718224.00.

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INFORME EMS – LA ESPERANZA III.

DESARROLLO. ENSAYO 1

DETERMINACIÓN DE LOS LIMITES DE CONSISTENCIA O DE ATTERBERG DE LOS SUELOS. OBJETIVOS:  Determinar el límite líquido de un suelo  Determinar el límite plástico de un suelo. MARCO TEÓRICO: Las propiedades de un suelo formado por partículas finamente divididas, como una arcilla no estructurada dependen en gran parte de la humedad. El agua forma una partícula alrededor de los granos y su espesor puede ser determinante del comportamiento diferente del material. Cuando el contenido de agua es muy elevado, en realidad se tiene una suspensión muy concentrada, sin resistencia estática al esfuerzo cortante; al perder agua va aumentando esa resistencia hasta alcanzar un estado plástico en que el material es fácilmente moldeable; si el secado continua, el suelo llega a adquirir las características de un sólido pudiendo resistir esfuerzos de compresión y tensión considerable. Arbitrariamente Atterberg marcó las fronteras de los cuatro estados en que pueden presentarse los materiales granulares muy finos mediante la fijación de los límites siguientes: Líquido (L.L), Plástico (L.P.), y de contracción (L.C.) y mediante ellos se puede dar una idea del tipo de suelo en estudio. El límite líquido es la frontera entre el estado líquido y el plástico; el límite plástico es la frontera entre el estado plástico y el semi-sólido y el límite de contracción separa el estado semi-sólido del sólido. A estos límites se les llama límites de consistencia. DETERMINACIÓN DEL LIMITE LIQUIDO (L.L) El límite se define como el contenido de humedad expresado en porcentaje con respecto al peso seco de la muestra, que debe tener un suelo moldeado para una muestra del mismo en que se haya moldeado una ranura de dimensiones estándar, al someterla al impacto de 25 golpes bien definidos se cierre sin resbalar en su apoyo.

Fig. (1) Corte Esquemático de la Copa de Casa Grande, mostrando el material ranurado.

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INFORME EMS – LA ESPERANZA EQUIPO.  Tamiz No. 40  Bandeja y espátula.  Horno con temperatura constante de 105 a 115º C.  Balanza con sensibilidad de 0.01gr.  Tarros numerados y/o codificados.  Copa de Casagrande.  Vasija de porcelana.  Acalanador.  Base de vidrio PROCEDIMIENTO. Los ensayes de consistencia se hacen solamente con la fracción de suelo que pasa por el tamiz No. 40. 1. Triturar la muestra en una bandeja.

2. Pasar la muestra triturada en el tamiz N° 40 y colocar en una bandeja.

3. Pesar las tres taras. 4. Medir 3ml de agua en una probeta y agregarlo a la muestra batiendo con una espátula. 5. Parte de esta mezcla se coloca con la espátula en la copa de Casagrande formando una torta alisada (3/4 de volumen de la copa)

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INFORME EMS – LA ESPERANZA 6. El suelo colocado en la copa Casagrande se divide en la parte media en dos porciones (6 pasadas) utilizando para ello un ranurador, de manera que permanezcan perpendicular a la superficie inferior a la copa.

7. Después de asegurarse de que la copa y la base están limpias y secas, se da vuelta a la manija del aparato de Casagrande uniformemente a razón de 2 golpes por segundo, contando el número de golpes requeridos hasta que se cierre el fondo de la ranura en una distancia de 1 cm. Si la ranura se cierra antes de los 10 golpes, se saca el material se vuelve a mezclar y se repiten los pasos 4, 5 y 6.

8. Después que el suelo se ha cerrado se toman aproximadamente unos 10 grs; se anota su peso húmedo, el No. de golpes obtenidos y se determina el peso seco. 9. Se repite los pasos 2, 4, 5, 6 y 7; con el propósito de obtener puntos menores de 25 golpes y mayores de 25 golpes. 10. Determine el porcentaje de humedad correspondiente a cada número de golpes y se construye la curva de fluidez en papel semi-logarítmico. DETERMINACIÓN DE LIMITE PLASTICO (L.P.) El límite plástico se define como el contenido de humedad, expresado en porciento, cuando comienza agrietarse un rollo formado con el suelo de 3 mm de diámetro, al rodarlo con la mano sobre una superficie lisa y absorbente. EQUIPO. 1. Vidrio esmerilado o papel absorbente. 2. Taras numeradas y/o codificadas. 3. Balanza con sensibilidad de 0.01 gr. 4. Horno con temperatura constante de 100 a 110º C. 5. Bandeja y espátula. 6. Base de vidrio PROCEDIMIENTO. 1. Se toma aproximadamente la mitad de la muestra que se usó en límite líquido, procurando que tenga una humedad uniforme cercana a la humedad optima, amásalo con la mano y ruédelo sobre una superficie limpia y lisa, como una hoja de papel o un vidrio hasta formar un cilindro de 3 mm, de diámetro y de 15 a 20 cm de largo.

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INFORME EMS – LA ESPERANZA 2. Se amasa la tira y se vuelve a rodar, repitiendo la operación tantas veces como se necesite para reducir, gradualmente, la humedad por evaporación, hasta que el cilindro se empiece a endurecer. 3. El límite plástico se alcanza cuando el cilindro se agrieta al ser reducido a 3mm de diámetro. 4. Inmediatamente se divide en proporciones, se ponen los pedazos en las taras y se pesan en la balanza de 0.01 g, y se registra su peso. 5. Se introduce las muestras en el horno (105-115°C) por un período de 16-24 horas y se determina su peso seco. 6. Con los datos anteriores se calcula el contenido de agua en porcentaje, el promedio es el valor en % del Límite Plástico. RESULTADOS DEL LL Y LP.

LIMITES DE CONSITENCIA RECIPIENTE NUMERO DE GOLPES PESO DE LA TARA PESO DE LA TARA + SUELO HUMEDO PESO DE LA TARA + SUELO SECO PESO DEL AGUA PESO DEL SUELO SECO % DE HUMEDAD LIMITES

(g) (g) (g) (g) (g) (g) (g)

T1 35 27.46 71.58 63.26 8.32 35.80 23.24

LÍMITE LÍQUIDO T2 20 27.28 60.11 54.29 5.82 27.01 21.55 22.5

LÍMITE PLÁSTICO T3 13 38.70 63.25 59.35 3.90 20.65 18.89

Nuestra muestra no tenia presencia singificante de particulas de arcilla por ello no se obtuvo resultado de limite plastico.

CONTENIDO DE HUMEDAD %

DIAGRAMA DE FLUIDEZ 26.00 25.00 24.00 23.00 22.00 21.00 20.00 19.00 18.00 17.00 16.00 10

100 NUMERO DE GOLPES

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INFORME EMS – LA ESPERANZA ENSAYO 2 GRAVEDAD ESPECÍFICA DE LOS SUELOS (PICNÓMETRO) OBJETIVO Este modo operativo se utiliza para determinar el peso específico de los suelos. Cuando el suelo está compuesto de partículas mayores que el tamiz de 2.38 mm (N° 8), deberá seguirse el método de ensayo para determinar el peso específico y la absorción del agregado grueso, MTC E 206. Cuando el suelo está compuesto por partículas mayores y menores que el tamiz de 2.38 mm (N° 8), se utilizará el método de ensayo correspondiente a cada porción. APARATOS • Frasco volumétrico (picnómetro), de 100 a 500 cm3 de capacidad. • Bomba de vacío, con tuberías y uniones, o en su defecto un mechero o un dispositivo para hervir el contenido del picnómetro. • Homo o Estufa, capaz de mantener temperaturas uniformes y constantes hasta 110 ± 5°C (230 ± 9 °F). • Balanzas, una con capacidad de 1200 g y sensibilidad de 0.01 g, otra con capacidad de 200 g y sensibilidad de 0.001 g. • Pipeta. • Termómetro graduado, con una escala de 0 a 50 °C (32 a 122 °F) y con precisión de 0.1 °C (0.18 °F). • Cápsula de evaporación. • Baño de agua (baño María). • Guantes de asbesto. • Tamices de 2.36 mm (N° 8) y 4.75 mm (N° 4).

CALIBRACIÓN DEL PICNÓMETRO El peso del picnómetro lleno de agua debe ser calibrado para varias temperaturas. El picnómetro con agua se calibra directamente dentro del intervalo de temperaturas que se espera encontrar en el laboratorio. El proceso de calibración es el siguiente: • Llénese el picnómetro con agua destilada o desmineralizada, sin burbujas de aire, hasta una altura algo menor que la marca de calibración y colóquese al baño María hasta que se equilibre su temperatura con la del baño. Sáquese el picnómetro del baño María, ajústese con una pipeta el nivel del agua en el picnómetro de manera que la parte de abajo del menisco coincida con la marca de calibración en el cuello del picnómetro y remuévase el agua que se encuentre adherida en la parte interior Ing. Civil

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INFORME EMS – LA ESPERANZA del cuello por encima de la marca de calibración; luego, pésese el picnómetro con agua con una precisión de 0.01 g. Inmediatamente después de la pesada, agítese el picnómetro suavemente y determínese la temperatura del agua con una precisión de 0.1 °C, introduciendo el termómetro hasta la mitad de la profundidad del picnómetro. • Repítase el procedimiento anterior aproximadamente a la misma temperatura. Luego, háganse dos determinaciones adicionales, una a la temperatura del laboratorio y otra a una temperatura aproximadamente 5 °C (9 °F) menor que la temperatura del laboratorio. • Dibújese una curva de calibración que muestre la relación entre las temperaturas y los pesos correspondientes del picnómetro más agua. Prepárese la curva de calibración para cada picnómetro que se utilice en la determinación de los pesos específicos y consérvense esas curvas en el archivo. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA • Debe tenerse especial cuidado en obtener muestras representativas para la determinación del peso específico de los sólidos. La muestra de suelo puede ensayarse a su humedad natural, o puede secarse con la estufa; sin embargo, algunos suelos, principalmente aquellos que tienen un alto contenido de materia orgánica, son muy difíciles de rehumedecer después de que se han secado al horno. Estos suelos pueden ser ensayados sin haberse secado previamente en el horno, en cuyo caso, el peso de la muestra seca se determina al final del ensayo. • Cuando la muestra contenga partículas de diámetros mayores y menores que la abertura del tamiz de 2.38 mm (N° 8), la muestra debe ser separada por dicho tamiz y debe determinarse el peso específico de la fracción fina [pasante del tamiz de 2.38 mm (N° 8)] y el peso especifico aparente de la fracción gruesa. El valor del peso específico para la muestra total viene dado por la siguiente expresión: 𝐺=

100 %𝑃𝑎𝑠𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒𝑙 𝑁°8 %𝑅𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑁°8 + 𝐺𝑠 𝐺𝑎

Donde: G Gs Ga

= Peso especifico total = Peso especifico de los sólidos (pasa tamiz N° 8) = Peso especifico aparente (retenido en el tamiz N° 8)

PROCEDIMIENTO Suelos con su humedad natural. El procedimiento para determinar el peso específico de los suelos a su humedad natural es como sigue: • Anótese en una planilla de datos toda la información concerniente a la muestra como: obra, N° de sondeo, N° de la muestra y cualquier otro dato pertinente. Ing. Civil

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INFORME EMS – LA ESPERANZA • Colóquese en la cápsula de evaporación una muestra representativa del suelo. La cantidad necesaria se escogerá de acuerdo con la capacidad del picnómetro. Capacidad del picnómetro (cm3) 100 250 500

Cantidad requerida aproximadamente (g) 25 – 35 55 – 65 120 – 130

Empleando una espátula, mézclese el suelo con suficiente agua destilada o desmineralizada, hasta formar una masa pastosa; colóquese luego la mezcla en el picnómetro y llénese con agua destilada hasta aproximadamente la mitad del frasco. • Para remover el aire atrapado, conéctese el picnómetro a la línea de vacío hasta obtener una presión absoluta dentro del frasco no mayor de 100 mm de mercurio. El tiempo de aplicación del vacío dependerá del tipo de suelo ensayado. Como proceso alternativo, el aire atrapado puede ser removido calentando la suspensión levemente durante un período mínimo de 10 minutos, rotando ocasionalmente el picnómetro para facilitar la expulsión de aire. El proceso de calentamiento debe adelantarse con mucho cuidado, porque pueden ocurrir pérdidas de material. Las muestras que sean calentadas deberán dejarse enfriar a la temperatura ambiente. • Llénese el picnómetro con agua destilada hasta que el fondo del menisco coincida con la marca de calibración en el cuello del picnómetro y, usando un papel absorbente, remuévase con cuidado la humedad de la parte interior del picnómetro y su contenido con una aproximación de 0.01 g. Inmediatamente después de la pesada, agítese la suspensión hasta asegurar una temperatura uniforme y determínese la temperatura de la suspensión con una aproximación de 0.1 °C introduciendo un termómetro hasta la mitad de la profundidad del picnómetro. • Transfiérase con mucho cuidado el contenido del picnómetro a una cápsula de evaporación. • Enjuáguese el picnómetro con agua destilada, hasta asegurarse que toda la muestra ha sido removida de él. Introdúzcase la cápsula de evaporación con la muestra en una estufa a 105 ± 5. °C (221 ± 9 °F), hasta peso constante. Sáquese la muestra seca del horno, déjese enfriar a la temperatura del laboratorio y determínese el peso del suelo seco con una aproximación de 0.01g. • Anótense todos los resultados en la planilla. • Suelos secados a la estufa. El procedimiento para determinar el peso específico de los sólidos en suelos secados al horno, debe consistir de los siguientes pasos: • Anótese en la planilla toda la información requerida para identificar la muestra. • Séquese el suelo al horno hasta obtener la condición de peso constante. El horno debe estar una temperatura de 105 ± 5 °C (221 ± 9 °F). Sáquese la muestra de la estufa y déjese enfriar a la temperatura del laboratorio; debe protegerse contra una ganancia de humedad hasta que sea pesada. Selecciónese una muestra representativa; la cantidad requerida dependerá de la capacidad del picnómetro que se va a utilizar. Pésese la muestra con aproximación de 0.01 g. Después de pesado, transfiérase el suelo al picnómetro teniendo mucho cuidado de no perder material durante la operación. Para evitar posibles pérdidas del material previamente pesado, la muestra puede ser pesada después de que se transfiera al picnómetro. Esta eventual pérdida bajará el valor del peso específico calculado.

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INFORME EMS – LA ESPERANZA • Llénese el picnómetro hasta la mitad de su contenido con agua destilada sin burbujas de aire y déjese reposar la suspensión durante la noche. • Extráigase el aire atrapado dentro de la suspensión del suelo en agua por uno de los dos métodos descritos anteriormente. • Si la extracción de aire se realizó calentando la suspensión, déjese enfriar el picnómetro y su contenido durante la noche. • Realícense los pasos subsiguientes del ensayo en la misma forma que los indicados para suelos a su humedad natural.

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