• Author / Uploaded
• Jhon Kevin Mendoza

Citation preview

UNIVERSIDAD DE LA GUAJIRA PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL

LABORATORIO DE PAVIMENTOS VIII – SEMESTRE - 2018-II

Informe No. 01 Prácticá de Láborátorio de Pávimento

Ensayo de Laboratorio Para:

Ing. Alexa I. Gutiérrez Munévar Profesora del curso De: Valeria Paola Daza Núñez Jhon Kevin Mendoza Mendoza

RIOHACHA-GUAJIRA Septiembre,2018

CONTENIDO INTRODUCCIÓN..................................................................................................................................3 1.

ENSAYO CBR DE LABORATORIO...........................................................................................4 1.1. GENERALIDADES ..................................................................................................................4 1.1.1. ENSAYOS ...........................................................................................................................4 1.1.2. LUGAR EN DONDE SE REALIZÓ LA PRÁCTICA ...........................................................4 1.1.3. NORMA ..............................................................................................................................4 1.2. OBJETIVOS ..............................................................................................................................4 1.2.1 OBJETIVO GENERAL.......................................................................................................................4 1.2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS….............................................................................................................4 1.3. MATERIALES Y EQUIPOS .....................................................................................................4 1.4. PROCEDIMIENTO ...................................................................................................................8 1.5. RESULTADOS .......................................................................................................................14

ANALISÍS DE RESULTADOS ..........................................................................................................17 1.6. BIBLIOGRAFIA .....................................................................................................................19 1.7. ANEXOS .................................................................................................................................20 1.7.1. NORMA .............................................................................. Error! Bookmark not defined. 1.7.2. INFORMACION COMPLEMENTARIA ...........................................................................20

Laboratorio de Pavimentos-Semestre VIII-2018-I

INTRODUCCIÓN

En el desarrollo de la práctica se llevó a cabo tres ensayos el cual consta del Apique, Densidad y peso unitario en el terreno mediante el método de cono y arena y Determinación de la humedad de suelos, en donde el factor importante es el suelo ya que esta práctica se realizó con el objetivo de estudiar y evaluar el comportamiento y las condiciones de este. Para determinar las propiedades de un suelo en el laboratorio, es preciso contar con muestras representativas de dicho suelo para esto se lleva a cabo una excavación a cielo abierto para evaluar detalladamente el subsuelo. Es de vital importancia identificar el tipo de muestra, la cantidad de material a utilizar y sus respectivos cuidados en esa obtención de muestras, así como se realizó en la práctica. Ya que de esta manera puede inferir grandemente en las características que se desean obtener según el ensayo a realizar. La necesidad que se tiene de conocer la densidad que posee un suelo en el terreno o en su estado natural nos ha permitido el uso de métodos para determinación de la densidad, uno de los métodos para verificar ello es el método de cono de arena que se llevó a cabo en la práctica, el cual mide el grado de compactación. Para el método del cono de arena se utilizó una arena uniforme y de granos redondeados para llenar el hueco excavado en el terreno así como se requiere en este ensayo, determinando así la densidad del suelo, el peso específico seco y su contenido de humedad.

Laboratorio de Pavimentos-Semestre VIII-2018-I

1. ENSAYO CBR DE LABORATORIO 1.1.

  

GENERALIDADES 1.1.1. ENSAYOS Apique Densidad y peso unitario en el terreno mediante el método de cono y arena Determinación de la humedad de los suelos

1.1.2. LUGAR EN DONDE SE REALIZÓ LA PRÁCTICA Laboratorio de Pavimentos Universidad de La Guajira 1.1.3. NORMA     1.2.

INV E 101-13 INV E 103-13 INV E 113-13 INV E 122-13 OBJETIVOS

1.2.1. OBJETIVO GENERAL 

Reconocer y determinar la importancia de la toma de muestras para los ensayos de laboratorio de suelos y su incidencia en las propiedades físicas y mecánicas del suelo a estudiar.

1.2.1.1. 1.2.2.

    1.3.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Identificar los tipos de muestras que se obtienen para los ensayos de laboratorio, equipos, materiales y herramientas para la obtención de la misma. Conocer el procedimiento correcto para realizar el ensayo del cono de arena. Determinar la máxima densidad seca en una muestra de suelo Determinar el contenido de humedad del suelo

MATERIALES Y EQUIPOS

1.3.1.1. Apique  Pala cuadrada



Pico



Barra



Pala circular

Laboratorio de Pavimentos-Semestre VIII-2018-II

1.3.1.1.1. Densidad y peso unitario en el terreno mediante el metodo de cono y arena  Placa base



Balanza



Equipo Misceláneo

Laboratorio de Pavimentos-Semestre VIII-2018-II



Cono de arena



Determinación de la humedad de los suelos Horno



Balanzas

Laboratorio de Pavimentos-Semestre VIII-2018-II

1.4.

PROCEDIMIENTO

1. Primeramente, se limpió el terreno donde se iba hacer el ensayo, en este caso el de apique

2. Luego de haberlo limpiado bien, con un flexometro comenzamos a tomar las medidas que nos informaba la guía que sería (1m*1m), y se colocaron unas estacas para tomar punto de referencia y comenzar la práctica.

3. Se comenzó la excavación, utilizando los materiales necesarios, para el estudio e investigación teniendo como referencia las normas INV E 101-13.

Laboratorio de Pavimentos-Semestre VIII-2018-II

4. Era necesario tener un sitio para depositar el suelo que se extrajo del mismo, de igual forma con la barra se nivelo el apique.

5. En una etapa de la práctica de apique cuando se llevaba una profundidad entre 30-40 cm, si hizo un pare, para hacer el ensayo de peso unitario por el método de cono y arena.

6. De ahí se comenzó a nivelar el terreno done se iba a colocar la placa base, buscando que esta quedara lo más plano posible, y no desnivelada para que no se filtrara la arena.

Laboratorio de Pavimentos-Semestre VIII-2018-II

7. Ya nivelado y puesta la placa base, se comenzó con la pequeña excavación, teniendo cuidado de no alterar o deformar el suelo, donde el material extraído se va colocando en una bolsa plástica, llevando a cabo la limpieza con una brocha el orificio de la placa.

Laboratorio de Pavimentos-Semestre VIII-2018-II

8. Ya una vez extraído el material donde se llegó en la práctica a una profundidad de 12cm, se procede a colocar el cono de arena.

9. Puesto el cono de arena se abre la válvula y se deja caer la arena para llenar el hueco, (en el proceso debemos tener cuidado a no tomar ni mover el cono para que la arena fluya bien y no se salga del orificio).

Laboratorio de Pavimentos-Semestre VIII-2018-II

10. Ya cuando la arena deje de caer, se cierra la válvula y se comienza a extraer cuidadosamente la arena del hueco.

11. De ahí se llevó a cabo nuevamente el ensayo de apique, se siguió excavando, y se llegó a una profundidad de 60cm.

Laboratorio de Pavimentos-Semestre VIII-2018-II

12. Se tomó la muestra depositaba en una bolsa plástica y sellada con cinta, para evitar contacto con el ambiente y se comenzó a rellenar nuevamente el hueco.

13. Las muestras se llevaron al laboratorio, también se le tomaron los diferente peso.

Laboratorio de Pavimentos-Semestre VIII-2018-II

1.5.

RESULTADOS

 Masa total usada = (masa de frasco+cono+arena inicial) -(masa de frasco+cono+arena final) Masa total usada= (6832 – 3178) = 3654 gr

 Masa de arena en el hueco = (masa total de arena usada) - (constante del cono) Masa de arena en el hueco= (3654 – 1609) = 2045 gr



Volumen del hueco =

masa de arena hueco

densidad de la arena 2045 Volumen del hueco= = 1492.7 cm3 1.37

 Peso del recipiente(p.r)= 15.6 gr Peso del recipiente + material húmedo (p.r.h)=67.9 gr Peso del recipiente seco (p.r.s)=64.2 gr %h=

(𝑝.𝑟.ℎ)−(𝑝.𝑟.𝑠) (𝑝.𝑟.𝑠)−(𝑝.𝑟)

∗ 100

(67.9)−(64.2)

%h=(64.2)−(15.6) ∗ 100= 7.61%  Masa material extraído seco = Masa material extraído seco=

𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎 ℎ𝑢𝑒𝑐𝑜 1+ 2453 7.61 100

1+

 Densidad húmeda en el terreno= Densidad húmeda en el terreno=  Densidad seca en el terreno= Densidad seca en el terreno=

%ℎ 100

= 2279.5 gr

𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎 ℎ𝑢𝑒𝑐𝑜 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 ℎ𝑢𝑒𝑣𝑜 2453 1492.7

= 1,64 gr/cm3

𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙 𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎𝑖𝑑𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 ℎ𝑢𝑒𝑣𝑜 2279.5 1492.7

= 1,53 gr/cm3

 Peso unitario seco en el terreno= densidad seca en el terreno * 9.81 Peso unitario seco en el terreno= (1.53*9.81)= 15 kn/m3

Laboratorio de Pavimentos-Semestre VIII-2018-II

abscisado capa ubicación masa del frasco+ cono + arena inicial masa del frasco+ cono + arena final masa total de arena usada constante del cono masa arena en el hueco densidad de la arena volumen del hueco masa del material extraído húmedo humedad con humedometro masa material extraído seco densidad humedad en el terreno densidad seca en el terreno peso unitario seco en el terreno densidad máxima en el laboratorio compactación terreno promedio de compactación del tramo

km

peso del recipiente peso del recipiente + material peso del recipiente seco

gr gr gr

Laboratorio de Pavimentos-Semestre VIII-2018-II

km gr gr gr gr gr gr/cm3 cm3 gr % gr gr/cm3 gr/cm3 kn/m3 kn/m3 %

6832 3178 3654 1609 2045 1,37 1492,7 2453 7,61 2279,5 1,64 1,53 15

15,6 67,9 64,2

Ensayo Nivel freático

0

03

06

Profundid ad(m)

0.02

En este ensayo no se encontró contenido de Agua a la profundidad 0.58 que se exploró.

Corte litológico unidad

Capa vegetal (C.V)

Naturaleza y mu descripción del est suelo ra

Material constituido por materia orgánica, raíces color marrón, entre otros… En esta parte de la excavación vimos; se le echo agua y se comprobó que es un material constituido por arenas, arcillas y limos con cohesión y plasticidad, de color marrón claro, y diferente de humedad a medida que se profundizaba.

09

Laboratorio de Pavimentos-Semestre VIII-2018-II

profund idad (m)

Spt

Profund idad (m)

Númer o del golpes/ 15cm

Laboratorio de Pavimentos-Semestre VIII-2018-II

ANALISÍS DE RESULTADOS En el estudio de suelo que se llevó a cabo donde se realizó una excavación hasta 0.60m de profundidad, como resultado teniendo en cuenta los estratos que observamos, que para este caso se presentó un solo estrato, teniendo en cuenta la capa vegetal que fue retirada para llevar a cabo la excavación hasta dicha profundidad, se encontró un suelo de arena con finos, es decir, una arena arcillosa. Tampoco se presentó nivel freático, ahora si bien todo los datos obtenidos en el ensayo no son suficiente para saber o determinar específicamente qué clase de suelo puede ser, mediante la identificación que se realizó visualmente se pudo observar una arena arcillosa con un grado de finos no mayor a un 14%. Que da como análisis este en estado seco puede conservar su estructura. según la norma INV E-122-13, nos dice que para el caso de suelos de grano fino (cohesivos) la consistencia depende de su contenido de agua, que en este caso el resultado obtenido para el contenido de humedad fue del 7,61%. Según la norma INV E-161-13, nos dice que el volumen del hueco del ensayo depende del tamaño máxima de las partículas a ensayar y el espesor de la capa compactada. El tamaño de las partículas de ½ pulgadas el volumen mínimo del hueco es de 1415 cm3, y según los resultados obtenidos de la practica realizada el volumen del hueco fue de 1492.7cm3, concluyendo que el tamaño de las partículas en el ensayo era de ½ pulgadas.

Laboratorio de Pavimentos-Semestre VIII-2018-II

1.6.

BIBLIOGRAFIA    

https://repository.unimilitar.edu.co/bitstream/10654/6239/1/MANUAL%20 DE%20PROCEDIMIENTOS%20DE%20ENSAYOS%20DE%20SUELOS. pdf https://es.slideshare.net/edumic/densidad-in-situmtodo-del-cono-de-arena https://es.scribd.com/document/332025825/Informe-de-Cono-de-Arena http://www.estudiosgeotecnicos.info/index.php/descriptores-geotecnicos2-densidad-humedad-y-parametros-de-estado/

Laboratorio de Pavimentos-Semestre VIII-2018-II

1.7.

ANEXOS

1.7.1. INFORMACION COMPLEMENTARIA

Base teórica Apique: Es una excavación utilizada para examinar detalladamente el subsuelo y obtener muestras inalteradas, tener una perspectiva visual de los tipos de extractos que nos encontramos, sus condiciones del nivel freático etc. Grado de compactación: El grado compactación de un suelo o de un relleno se mide cuantitativamente mediante la densidad seca. La densidad seca que se obtiene mediante un proceso de compactación depende de la energía utilizada durante la compactación, denominada energía de compactación también depende del contenido de humedad durante la realización de esta (compactación de la capa de suelo). Método del cono y arena: El método del cono de arena se aplica en general a partir de la superficie del material compactado hasta una profundidad aproximada de 15cm. Y cuyo diámetro del hoyo de extracción de suelo es aproximadamente 4 pulgadas y relativo a la abertura de la placa base del cono metálico de ensayo; este método se centra en la determinación del volumen de una pequeña excavación de forma cilíndrica de donde se ha retirado todo el suelo compactado (sin pérdidas de material) ya que el peso del material retirado dividido por el volumen del hueco cilíndrico nos permite determinar la densidad húmeda. Humedad: Sea Ws el peso de las partículas sólidas de una cierta masa de un suelo, y Ww el peso del agua que esa masa de suelo contiene en sus poros. Se define la humedad w del suelo al siguiente cociente expresado en porcentaje: w=

𝑊𝑤 𝑊𝑠

Glosario  Sondeo: Se entiende por sondeo una perforación de pequeño diámetro que permite reconocer la naturaleza y localización de las diferentes capas del terreno, así como extraer muestras del mismo y realizar ensayos “in situ”.  Cohesión: La cohesión del terreno es la cualidad por la cual las partículas del terreno se mantienen unidas en virtud de fuerzas internas, que dependen, entre otras cosas, del número de puntos de contacto que cada partícula tiene con sus vecinas. En consecuencia, la cohesión es mayor cuanto más finas son las partículas del terreno. Laboratorio de Pavimentos-Semestre VIII-2018-II

 Sub rasante: La Sub rasante es la capa en la que se apoya la estructura del pavimento y la característica especial que define la propiedad de los materiales que componen la subrasante, se conoce como Módulo de Resiliencia (Mr.).  Suelo: El suelo es la capa superior de tierra compuesta de sólidos, líquidos y gases en donde se desarrollarán las raíces de las plantas, al tomar de ahí los nutrientes necesarios para crecer.  Densidad: Relación entre la masa y el volumen de una sustancia, o entre la masa de una sustancia y la masa de un volumen igual de otra sustancia tomada como patrón.  Muestreo del suelo: El muestreo de suelo es la primera etapa en un buen programa de fertilización y encalado. No está de más remarcar que, por más bien hecho que sea el análisis, no corrige fallas en la toma de muestras o en la representatividad de esta.  Perfil estratigráfico: Un perfil estratigráfico es una especie de radiografía del terreno sondeado y lo conforman de acuerdo con los estratos que identificaste, midiendo desde la superficie hasta el inicio del estrato.

Laboratorio de Pavimentos-Semestre VIII-2018-II



Proceso de excavación practica de apique.



Colocación el cono de arena.



Pesando la muestra recogida en la práctica.



Ensayo de cono y arena.

Laboratorio de Pavimentos-Semestre VIII-2018-II



Pesando la muestra.



En la terminación de las practica, sellando el hueco.

Laboratorio de Pavimentos-Semestre VIII-2018-II