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• Gerwin Jhonatan Quispe Mamani

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‘’AÑO DEL DIALOGO Y LA RECONCILIACION NACIONAL’’

“Caras Fracturadas en los agregados” FACULTAD : Ingeniería y Ciencias Puras ESCUELA

: Ingeniería Civil

DOCENTE

: Ing. Mary Luz Apaza Apaza

ASIGNATURA: Lab. de Diseño de Pavimentos GRUPO : N° 4 GRADO Y SECCION: VIII-B INTEGRANTES:  López Salgueron, MERY  Quispe Mamani, GERWIN YHONATAN JULIACA – PERU

2018 - II

INFORME N°005 – 2018 – II/EPIC – UANCV DE

: Lopez Salgueron, Mery Quispe Mamani, Gerwin Yhonatan

PARA

: Docente de teoría del curso de “Diseño de Pavimentos” Ing. David Wilfredo Supo Pacori Docente de laboratorio del curso de “Diseño de Pavimentos” Ing. Mary Luz Apaza Apaza

ASUNTO: Informe de ensayo N°005 “Porcentaje de caras fracturadas en los agregados” Grupo N°4 FECHA DE REALIZACION: 31 de octubre de 2018 FECHA DE ENTREGA

: 07 de noviembre de 2018.

Me es grado de dirigirme a Ud. Con la finalidad de informarle sobre el ensayo que se realizó el día miércoles, de los cuales se detalla a continuación.

Contenido INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................. 4 I.

OBJETIVOS ............................................................................................................................. 5

1.1.

OBJETIVO GENERAL ........................................................................................................... 5

1.2.

OBJETIVOS ESPECIFICOS .................................................................................................... 5

II.

MARCO TEÓRICO ................................................................................................................... 5

2.2.

DEFINICIONES .................................................................................................................... 5

2.2.1.

Partículas fracturadas.................................................................................................... 6

2.2.2.

Partículas no fracturadas .............................................................................................. 6

2.2.3.

Partículas fronterizas..................................................................................................... 6

2.3.

IMPORTANCIA Y USO ....................................................................................................... 7

2.4.

FINALIDAD Y ALCANCE ...................................................................................................... 7

2.5.

CÁLCULOS.......................................................................................................................... 8

III.

EQUIPOS, HERRAMIENTAS Y MATERIALES ........................................................................ 9

3.1.

MUESTRA........................................................................................................................... 9

3.2.

EQUIPOS Y HERRAMIENTAS .............................................................................................. 9

IV.

PROCEDIMIENTO RECOMENDADO ................................................................................. 10

V.

PRESENTACIÓN DE DATOS Y MEMORIA DE CÁLCULO ........................................................ 12

VI.

CONCLUSIONES ............................................................................................................... 14

VII.

RECOMENDACIONES ....................................................................................................... 15

VIII.

ANEXOS ........................................................................................................................... 16

INTRODUCCIÓN

El presente informe presenta el método de ensayo estándar para la determinación del porcentaje de partículas fracturadas en el agregado grueso. Este método de ensayo abarca la determinación del porcentaje, en masa o cantidad, de una muestra de agregado grueso que contiene partículas fracturadas que reúnen requerimientos especificados. Se debe tener en cuenta uno de los criterios principales a la hora del diseño y la construcción de una vía o una obra de ingeniería como son las características de los materiales, una de las características principales a tener en cuenta de los materiales es el porcentaje de caras fracturadas con el que se busca identificar que parte del material se encuentra en estado natural, es decir que no se haya alterada su superficie, o si ha sido previamente triturada y su superficie se encuentra áspera o quebrada. Esta práctica de laboratorio se realizó basándose en las normas de ensayos de materiales definidas normas que se establecen para este ensayo, dado que se debe cumplir con los estándares establecidos

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I.

OBJETIVOS 1.1.

OBJETIVO GENERAL  Determinar el porcentaje de partículas fracturadas de una muestra de material grueso que cumplen con los requisitos específicos.

1.2.

OBJETIVOS ESPECIFICOS  Realizar el análisis granulométrico de una muestra representativa de grava mediante el uso de la serie estándar de tamices.  Observar con detenimiento la forma que presenta cada uno de los fragmentos de roca para clasificarlo según sean, caras fracturadas o canto rodado, así mismo apreciar las tendencias de los fragmentos en los retenidos encontrados, de acuerdo a las indicaciones impartidas.  Comparar los resultados obtenidos con las especificaciones de construcción de carreteras para verificar que tanto cumple el material estas normas y para que puede ser utilizado.  Interpretar los resultados finales arrojados en el ensayo realizado.

II.

MARCO TEÓRICO 2.1.

NORMA.  ASTM D 5821: Standard Test Method for Determining the Percentage of Fractured Particles in Coarse Aggregate  MTC E 210 Metodo de ensayo estándar para la determinación del porcentaje de partículas fracturadas  NTP 400.040 Ensayo de porcentaje de caras fracturadas en los agregados

2.2.

DEFINICIONES Algunas especificaciones contienen requerimientos relacionados al porcentaje de partículas fracturadas en los agregados gruesos. Un propósito de tales requerimientos es maximizar el esfuerzo cortante mediante incremento de fricción inter-partícula tanto en las mezclas de agregados sueltos o compactados. Otro propósito es suministrar estabilidad a los tratamientos de superficies de agregados y proporcionar fricción incrementada por la textura para los agregados usados en los pavimentos de superficies granulares. Este método de ensayo

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proporciona un procedimiento estándar para la determinación de la aceptabilidad del agregado grueso con respecto a tales requerimientos. 2.2.1. Partículas fracturadas Son aquellas partículas de agregado que tienen al menos el mínimo número de caras fracturadas o quebradas, ya sea por medio natural o por triturado artificial. 2.2.2. Partículas no fracturadas Son aquellas partículas donde su forma es redondeada y no posee ningún tipo de fractura, un ejemplo de esta son los cantos rodados. 2.2.3. Partículas fronterizas Son aquellas partículas en las cuales se duda de su angulosidad y estas se encuentran en un punto medio entre las dos anteriores. Por lo general, los materiales que contienen partículas con caras fracturadas brindan una mayor estabilidad a las construcciones, debido a que las partículas logran un entrelazamiento entre ellas y con el resto de componentes de la mezcla. Es importante que las mezclas realizadas para las construcciones tengan dentro de sus agregados un porcentaje de caras fracturadas suficiente para que le brinde estabilidad y por lo tanto seguridad a la estructura. Como una propiedad adicional, los materiales con caras fracturadas presentan mejores condiciones de drenaje ya que permiten el paso del agua a través de las fracturas. Por esta razón la utilización de agregados con esta propiedad puede ser muy útil en la construcción de obras viales, especialmente, ya que el drenaje en una carretera determina la vida útil y el tiempo de operación de la misma.

Cuando un material no presenta una cantidad de caras fracturadas satisfactoria es necesario crear las fracturas mecánicamente para que brinden estabilidad en las estructuras. De igual forma, cuando el material es tomado de la fuente y presenta caras fracturadas, es más viable hacer una trituración mecánica para que las fracturas sean más recientes y por lo tanto

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más resistentes que las fracturas originales, que ya pueden estar a punto de ceder.

2.3. IMPORTANCIA Y USO

 Algunas especificaciones contienen requisitos relacionados al porcentaje de partículas fracturadas en agregado grueso. Un propósito de tales requerimientos es maximizar la resistencia al corte incrementando la fricción entre partículas en mezclas de agregado con ligante o sin ligante. Otro propósito es proporcionar estabilidad en agregados usados en tratamientos superficiales y proporcionar un incremento de fricción y textura para agregados usados en capas de rodadura. Este método proporciona un procedimiento normalizado para determinar la aceptación de agregado grueso con respecto a dichos requisitos.  Las especificaciones difieren sobre el número de caras fracturadas requerido en una partícula fracturada, y también el porcentaje es diferente si se determina por masa o conteo de partículas. Si la especificación no lo indica, use el criterio de al menos una cara fracturada y calcule el porcentaje por masa.

2.4. FINALIDAD Y ALCANCE  Algunas especificaciones contienen requerimientos relacionados al porcentaje de partículas fracturadas en los agregados gruesos. Un propósito de tales requerimientos es maximizar el esfuerzo cortante mediante incremento de fricción inter-partícula tanto en las mezclas de agregados sueltos o compactados. Otro propósito es suministrar estabilidad a los tratamientos de superficies de agregados y proporcionar fricción incrementada por la textura para los agregados UANCV

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usados en los pavimentos de superficies granulares. Este método de ensayo proporciona un procedimiento estándar para la determinación de la aceptabilidad del agregado grueso con respecto a tales requerimientos.  Las especificaciones difieren tanto en el número de caras de fractura requeridas sobre una partícula fracturada, y ellas también difieren del porcentaje por masa o porcentaje por cantidad de partícula a ser considerada. Si la especificación no lo específica, usar los criterios de al menos una cara fracturada y calcular el porcentaje por masa.  Cara fracturada, n.- una superficie angular, áspera y rugosa, o rota de un agregado ocasionada por chancado u otro medio artificial, o por medio natural  Discusión- para esta norma, una cara se considerara “una cara fracturada” solo si tiene un área proyectada al menos tan larga como un cuarto del área máxima proyectada (área transversal- sección máxima) de la partícula y la cara tiene borde bien definido, esta excluye picaduras o quiebres pequeños.  Partícula fracturada, n.- una partícula de agregado que tiene al menos un número mínimo de caras fracturadas especificadas (usualmente una o dos).  Los valores establecidos en unidades del Sistema Internacional serán considerados como estándar. Los valores entre paréntesis son proporcionados solo como información

2.5. CÁLCULOS Calcular el porcentaje de masa o porcentaje de conteo de partículas con el número especificado de caras fracturadas con aproximación al 1% de acuerdo con lo siguiente: 𝐶 (%) = (𝐵/𝐴) ∗ 100 %𝐷𝐸 𝐶𝐴𝑅𝐴𝑆 𝐹𝑅𝐴𝐶𝑇𝑈𝑅𝐴𝐷𝐴𝑆 = (𝐶𝑥𝐷) ∗ 100 Donde: A=Peso de muestra (gr) B=Peso material con caras fracturadas (gr) C=Porcentaje de caras fracturadas (gr) D=Porcentaje retenido gradación original. E=Promedio de caras fracturadas.

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III.

EQUIPOS, HERRAMIENTAS Y MATERIALES 3.1.

MUESTRA La muestra a estudiar presenta una textura rugosa, de color gis y rojizos, algunas de estas partículas presenta forma angulosa y redondeada. Su condición de humedad es seca al tacto. Peso inicial de la muestra 4 Kg.

3.2.

EQUIPOS Y HERRAMIENTAS

EQUIPOS Y HERRAMIENTAS

Bandejas Uso: se utilizo para seleccionar la muestra Material metalico

Balanza Uso: se utilizo para pesar Material electronico

Tamices 1½”,1”,3/4”,1/2”y 3/8” Uso: se utilizo para tamizar la muestra Material metalico

Recipientes Uso: se utilizo para Material metalico

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IV.

PROCEDIMIENTO RECOMENDADO  Lavar la muestra sobre la malla designada y remover cualquier fino, secar.  Determinar el peso.  Se realiza el tamizado de la muestra seleccionada, para esto utilizamos los tamices 1”, ¾”, ½” y 3/8, para luego seleccionar el material que fue retenido en cada uno de los tamices

 Luego que se seleccionó el material de acuerdo al tamaño que se obtuvo en el proceso de tamizado. El material retenido en cada tamiz es pesado.

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 Se hace el reconocimiento de las partículas fracturadas, para luego empezar a seleccionar manualmente las partículas que presentan caras fracturadas, consideradas estas como fracturadas cuando un 25% o más del área de la superficie aparecen fracturados.  Luego de terminado el proceso de selección, no queda más que pesar las partículas que presentaron caras fracturadas, para determinar el porcentaje de las mismas.

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V.

PRESENTACIÓN DE DATOS Y MEMORIA DE CÁLCULO

"UNIVERSIDAD ANDINA NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ" ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS, CONCRETO Y ASFALTO Mejoramiento UANCV UANCV Campus UANCV 31/10/2018

PROYECTO SOLICITANTE UBICACIÓN FECHA

CANTERA PROFUNDIDAD PROGRESIVA NIVEL FREAT.

CABANILLAS 2m 0+200 2.8 m

PORCENTAJE DE CARAS FRACTURADAS EN LOS AGREGADOS Con una cara de fracturada Tamaño del agregado

Pasa

1 1/2" 1" 3/4" 1/2"

A

B Peso retenido (g)

Retenido

1" 3/4" 1/2" 3/8" Total

C D E Peso (%) seleccionado (Peso de caras C=((B/A)*100) (C*D)/100 A/sumatoria fracturadas total)*100 (g)

215 1480 250 1945

16.63 16.63

1.124 0.855

76.093 100.000

Porcentaje de partículas con una cara fracturada ((Total E/Total D))

85.536 0.855 0.86

Con dos caras de fracturas o mas Tamaño del agregado

Pasa

1 1/2" 1" 3/4" 1/2"

Retenido

1" 3/4" 1/2" 3/8" Total

A

B Peso retenido (g)

C D E Peso (%) seleccionado (Peso de caras C=((B/A)*100) (C*D)/100 A/sumatoria fracturadas total)*100 (g)

215 1480 250 1945

140 375 130.76 645.76

65.11 25.34 52.3 33.201

11.054 76.093 12.853 100.000

719.726 1928.197 672.212 33.201

Porcentaje de partículas con una cara fracturada ((Total E/Total D))

33.20

Partículas con una o más caras de fractura

34.06

Canto rodado o partículas dudosas

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Tamaño del agregado

Pasa

1 1/2" 1" 3/4" 1/2"

Retenido

1" 3/4" 1/2" 3/8" Total

A

B Peso retenido (g)

C D E Peso (%) seleccionado (Peso de caras C=((B/A)*100) (C*D)/100 A/sumatoria fracturadas total)*100 (g)

215 1480 250 1945

-75 1090 117.61 1282.61

34.884 73.649 47.532 65.94

Porcentaje de partículas con una cara fracturada ((Total E/Total D)) RESULTADOS Partículas con una o más caras de fractura Canto rodado o partículas dudosas

34.06 65.94

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11.054 76.093 12.853 100

385.608 5604.173 610.929 65.94 65.94

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VI.

CONCLUSIONES

 Los datos que obtenemos de los porcentajes del material retenido y que pasa por cada tamiz nos muestra la cantidad de material del tamaño de dicho tamiz.  Este ensayo nos muestra la calidad del material que vamos a utilizar en los proyectos de obras viales.  Es muy importante pesar las partículas de caras fracturadas que presenta la muestra del agregado, ya que esta nos puede dar una idea general del material que es necesario para construir una vía.  Siempre es necesario para las mezclas asfálticas utilizar agregados pétreos con proceso de triturado para asegurar el correcto en trabamiento que evitara la deformación de las capas estructurales del pavimento.  Para la base no se encuentra dentro de los parámetros que exige la norma, 34.06% en fracturado mínimo 80%, 33.20% de 2 caras fracturados mínimo 50% y 65.94% en canto rodado o de dudosa procedencia.

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VII.

RECOMENDACIONES

 Lavar la muestra sobre el tamiz designado para la determinación de partículas fracturadas para retirar cualquier material fino  Extender la muestra de ensayo seca sobre una superficie larga, plana y limpia para verificar que la partícula entra en el criterio de fracturada, tomar la partícula del agregado de manera que la cara sea observada directamente.  Si la cara constituye al menos un cuarto de la máxima sección transversal de la partícula de roca, considerar como una cara fracturada.

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VIII.

ANEXOS

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