felices informe final

1 UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES – FACULTAD DE INGENIERIA

INFORME N°003- 2014 - FIC- UPLA

A : ING. NAKANDAKARI SANTANA, julio

CATEDRATICO DE DISEÑO DE PAVIMENTOS universidad peruana los

andes UPLA

DE : FELICES LICAPA RONIL estudiante de la universidad peruana los andes

facultad de ingeniería civil.

ASUNTO : Informe, comparación de resultados de ensayo de materiales para subbase

granular con la finalidad de colocación de pavimentos.

FECHA : Huancayo 19 de octubre 2015

En el siguiente trabajo mi dirijo a usted en calidad de estudiante del curso

DESINO DE PAVIMENTOS, con la finalidad de hacerle presente el informe de comparación de

resultados de los estudios realizados de material granular preparado y material caliche, conforme

se puntualiza a continuación.

Atentamente;

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ING. JULIO NAKANDAKARE SANTANA PAVIMENTOS

FELICES LICAPA, RONIL Estudiante de ingeniaría civil.


I. GENERALIDADES

El presente informe técnico se ha elaborado de acurdo a los resultados de los estudios de

suelos granulares de materiales (preparado y caliche) la comparación de los mismos de

acurdo a los resultados del estudio que se hicieron en el “laboratorio de mecánica de suelos

concreto y pavimentos ICONEG INGENIERIA Y CONSTRUCCION”.

I.1. NFORMACION GENERAL

La ubicación del laboratorio donde se ha realizado el estudio se encuentra en Jr. Progreso

distrito del tambo provincia de Huancayo, región Junín.



1.2. ALCANCE DEL INFORME TECNICO

El presente informe técnico tiene por objetivo comparar los resultados realizados del estudio

de CBR de los materiales de caliche granular y material preparado granular en el laboratorio

ICONEG INGENIERIA Y CONSTRUCCION, según refiere por medio de ensayos de

diferentes ensayos practicados a los mismos como, granulometría por tamizado cumpliendo

la norma técnica de ASTM D422. Proctor modificado.

Los resultados obtenidos de este estudio, son necesarios para determinar el Valor

Soportante o Resistencia del Suelo (C.B.R) MTC E 132; mediante el cual se podrán

establecer parámetros para el diseño de la estructura del pavimento.

1.3. ESTRATEGIAS DE INVESTIGACIONEl laboratorio nos da resultados después de haber realizado los ensayos de análisis

granulométrico, proctor modificado, y CRB DE CALICHE, y para material mejorado se

realizaron los siguientes ensayos tamizado de finos, piedra chancada, y caliche, proctor

modificado, CBR MEJORADO, equivalente de arena – material mejorado, durabilidad al

sulfato de magnesio y durabilidad al sulfato de sodio cumpliendo las normas técnicas

especificadas para cada ensayo realizado.

Los trabajos de campo se realizaron sobre una calicata para determinar sus propiedades

fiscas y mecánicas ubicadas en el Jr. Pedro Gálvez el tambo Huancayo y luego se

realizaron los ensayos siguientes ya mencionados de acurdo las especificaciones manual de

suelos, geotecnia, geología y pavimentos.

Los resultados de los ensayos realizados son y deberán de cumplir con los siguientes:

CUADRO N°01DEBERAN DE CUMPLIR LOS ENASOYOS DE ACURDO AL CUADRO

NOMBRE DEL ENSAYO

USO METODO AASHTO

ENSAYO ASTM SUCS

TAMAÑO DE

MUESTRA

PROPOSITO DE ENSAYO

Análisis Granulométrico por Tamizado

Clasificación A-2 GC-GM 2.50 KG Determinar el tamaño y la distribución de las partículas y el tipo de suelo



Contenido de Humedad

Clasificación D2216 2.50 kg

Límite Líquido Clasificación T89 D4318 2.50 kg Hallar el contenido de agua

entre los estados Liquido y

Plástico

Limite Plástico Clasificación T90 D4310 2.50 kg Hallar el contenido de agua entre los estados plásticos ySemi solidó.

Índice Plástico Clasificación T90 D4310 2.50 kg Hallar el rango de contenido de agua por encima del cual, el suelo está en un estado plástico.

Compactación Proctor Modificado

Diseño de Espesores

T180 D1557 45.00 KG.

CBR Diseño de Espesores

T193 D1883 45.00 KG Determinar la capacidad de carga. Permite inferir el módulo resiliente.

El estudio realizado deberá de cumplir con los siguientes ensayos ensayos para poder determinar la diferencia. Y cumplir con la norma técnica ASTM D-1883, MTC E- 132, MTC E-114 MTC E-115 Y MTC E -207

clasificación SUCS y ASSTHO

contenido de sulfatos

contenido de cloruros

contenido de sales solubles totales

módulo resilente de suelos de



2.0. REVISION DE ANTECEDENTESLos ensayos realizados en el laboratorio de ICONEG INGENIEROS Y CONSULTORES, en el ensayo de análisis granulométrico por tamizado del material caliche, proctor modificado CBR responde los siguientes datos obtenidos de los mismos que se mostrara en los cuadros posteriores.De esta manera se ha realizado los ensayos al material mejorado como los siguientes: análisis granulométrico, proctor modificado, CBR modificado, equivalente arena, durabilidad a los sulfatos de sodio y magnesio.

3.0. ENSAYOS EFECTUADOS MATERIALES CALICHE.

3.1 PROPIEDADES FISICAS3.1.1. ANALISIS GRANULOMETRICO POR TAMIZADO ASTM D-422 MTC E 107.

La granulometría es la distribución de las partículas de un suelo de acuerdo a su tamaño, que se determina mediante el tamizado o paso del agregado por mallas de distinto diámetro hasta el tamiz Nº 200 (de diámetro 0.074 milímetros), considerándose el material que pasa dicha malla en forma global. Para conocer su distribución granulométrica por debajo de ese tamiz se hace el ensayo de sedimentación. El análisis granulométrico deriva en una curva granulométrica, donde se plotea el diámetro de tamiz versus porcentaje acumulado que pasa o que retiene el mismo, de acuerdo al uso que se quiera dar al agregado.

CUADRO Nº 02 CUADRO DE ANALISIS GRANULOMETRICO DE MATERIAL CALICHE

ANALISIS GRANULOMETRICO POR TAMIZADO ASTM D422

TAMIZ ABERTURA % QUE PASA3" 75.00 100.00

21/2" 62.00 100.002" 50.00 100.00

11/2" 37.50 98.591" 25.00 80.07

3/4" 19.00 71.691/2" 12.50 61.63/8" 9.50 54.571/4" 6.30 48.37N° 4 4.75 45.37

N° 10 2.00 39.94N° 20 0.85 39.94N° 40 0.43 39.94N° 60 0.25 39.19



N° 140

0.106 36.85

N° 200

0.075 36.26

3.1.2. Limite Liquido (ASTM D-423) y Limite Plástico (ASTM D-424)

Se conoce como plasticidad de un suelo a la capacidad de este de ser moldeable. Esta depende de la cantidad de arcilla que contiene el material que pasa la malla N° 200, porque es este material el que actúa como ligante.

CUADRO Nº 03LIMITE LIQUIDO, PLATICO Y INDECE DE PLASTICIDAD EN LAS MUESTRAS

LIMETES DE CONSISTENCIA ASTM D4318

% LIMETE LIQUIDO 24.34% LIMETE PLASTICO 18.69% INDICE PLASTICO 5.64

3.1.3. Clasificación de Suelos por el Método SUCS y por el Método AASHTO

Los diferentes tipos de suelos son definidos por el tamaño de las partículas. Son frecuentemente encontrados en combinación de dos o más tipos de suelos diferentes, como por ejemplo: arenas, gravas, limo, arcillas y limo arcilloso, etc.

El sistema de clasificación para Construcción de Carreteras AASHTO, es también usado de manera general. Los suelos pueden ser también clasificados en grandes grupos, pueden ser porosos, de grano grueso o grano fino, granular o no granular y cohesivo, semi cohesivo y no cohesivo.

CUADRO Nº 04CLASIFICACION DE SUELOS

CLASIFIACION GRANULOMETRICAFINO ARENA GRAVA

19.00% 26.40% 55%100%

3.2. PROPIEDADES MECANICAS DEL SUELO:



Los ensayos para definir las propiedades mecánicas, permiten determinar la resistencia de los suelos o comportamiento frente a las solicitaciones de cargas.

3.2.1. RELACION DE HUMEDAD DENSIDAD (PROCTOR MODIFICADO) MTC E-115

Siendo la densidad una de las propiedades físicas del suelo y como tal hay que conducir su estudio no solamente involucrando métodos de razonamiento y de procedimiento con propósitos netamente mecánicos, sino el uso de un criterio amplio y practico de su influencia en el comportamiento de los suelos.

CUADRO Nº 05 RESULTADO DE ENSAYO PROCTOR MODIFICADOMUESTRA MAXIMA DENSIDAD

SECA (g/cm3)OPTIMO CONTENIDO DE HUMEDAD EN %

M-1 2.224 4.666

3.2.2. California Bearing Ratio – CBR (ASTM D-1883)

El Índice de California (CBR) es una medida de la resistencia al esfuerzo cortante de un suelo, bajo condiciones de densidad y humedad, cuidadosamente controladas.Se usa en el proyecto de pavimentos flexibles auxiliándose de curvas empíricas. Se expresa en porcentaje como la razón de la carga unitaria que se requiere para introducir un pistón a la misma profundidad en una muestra de tipo piedra partida. Los valores de carga unitaria para las diferentes profundidades de penetración dentro de la muestra patrón están determinados.

CUADRO Nº 06RESULTADOS DE CBR MATERIAL CALICHE

ENSAYOS DE CBR CALICHE

ESPECIMEN NUMERO DE GOLPES

CBR% DENSIDAD SECA(g/cm3)

EXPANSIÓN% PENETRACION (pulg:)

%M.D.S CBR%

1 56 43.54 2.272 0.056 0.1 100 43.4

2 25 35.9 2.196 0.101 0.1 95 35.9

3 10 21.5 2.155 0.134

4.0. ENSAYOS EFECTUADOS MATERIALES MEJORADO



4.1.1 ANALISIS GRANULOMETRICO DE MATERIAL MEJORADO (COMBINADO)

CUADRO N°07GRANULOMETRIA (COMBIANCION)

3" 75.00 100.00 21/2" 62.00 100.00 2" 50.00 100.00 11/2" 37.50 100.00 1" 25.00 97.00 3/4" 19.00 87.00 1/2" 12.50 62.00 3/8" 9.50 53.00 1/4" 6.30 48.00 N° 4 4.75 45.00 N° 10 2.00 31.00 N° 20 0.85 22.00 N° 40 0.43 15.00 N° 60 0.25 13.00 N° 140 0.106 10.00 N° 200 0.075 9.00

4.1.2 PROCTOR MODIFICADO DE MATERIAL MEJORADO.Mediante este ensayo se determina las propiedades mecánicas del suelo, la carga admisible incluyendo los factores que intervienen.

CUADRO Nº 08

RESULTADO DE ENSAYO PROCTOR MODIFICADO

MUESTRA MAXIMA DENSIDAD SECA (g/cm3)

OPTIMO CONTENIDO DE HUMEDAD EN %

1 2.300 4.6

4.1.3. CALIFORNIA BEARING RATIO – CBR (ASTM D-1883)



CUADRO N° 09 RESULTADO DE CBR DE MATERIAL MEJORADO

ENSAYOS DE CBR DE MATERIAL MEJORADO

ESPECIMEN NUMERO DE GOLPES

CBR% DENSIDAD SECA(g/cm3)

EXPANSIÓN% PENETRACION (pul:)

%M.D.S CBR%

1 56 70.1 2.201 0.056 0.1 100 70.1

2 25 36.3 2.127 0.101 0.1 95 36.3

3 10 12.5 2.101 0.134

4.1.3. EQUIVALENTE ARENA – MATERIAL MEJORADO

CUADROIN°10EQUIVALENTE ARENA - MATERIAL MEJORADO

LECTURA DE ARENA EN cm 78 79LECTURA DE ARCILLA EN cm 191 191.6EQUIVALENTE ARENA % 40.80% 41.20%PROMEDIO 41.00%

4.1.4 DURABILIDAD A SULFATO DEMAGNESIO Y SODIO

CUADRON°11 Y 12 RESULTADOS DEL ENSAYO DE DURABILIDAD A SULFATO DEMAGNESIO Y SODIO

ENSAYO DE DURABILIDAD AL SULFATO DE MAGNESIOINALTERABILIDAD DEL AGREGADO GRUESO ( ANALISIS CUANTITATIVO)

FRACCION 1 2 3 4 5 6 7pasa retiene gradación

originalpeso de

la fracción

ensayada

n° de partículas

peso retenido

después del ensayo

pérdida total

perdida corregida

n°de partículas

63mm21/2" 50mm2"

50mm2" 37.5mm11/2"

37.5mm11/2" 25mm1" 33.24 1000 53 995 0.5 0.33



25mm1" 19mm3/4" 14.39 495 40 491 0.81 0.14

19mm3/4" 12.5mm1/2" 29.83 665 657 1.2 0.29

12.5mm1/2" 9.5mm3/8" 14.02 335 331 1.19 0.13

9.5mm3/8" 4.75mmn°4 8.52 305 302 0.98 0.08

TOTALES 100 2800 2776 0.97

CUADRON°12

ENSAYO DE DURABILIDAD AL SULFATO DE SODIOINALTERABILIDAD DEL AGREGADO GRUESO ( ANALISIS CUANTITATIVO)

FRACCION 1 2 3 4 5 6 7pasa retiene gradación

originalpeso de

la fracción

ensayada

n° de partículas

peso retenido

después del ensayo

pérdida total

perdida corregida

n°de partículas

63mm21/2" 50mm2"

50mm2" 37.5mm11/2"

37.5mm11/2" 25mm1" 33.24 1000 47 998 0.2 0.33

25mm1" 19mm3/4" 14.39 495 38 493 0.4 0.14

19mm3/4" 12.5mm1/2" 29.83 665 660 0.75 0.29

12.5mm1/2" 9.5mm3/8" 14.02 335 334 0.3 0.14

9.5mm3/8" 4.75mmn°4 8.52 305 303 0.66 0.08

TOTALES 100 2800 2788 0.98

4.1.5. PORCENTAJE DE CARAS FRACTURADAS. CUADRO N° 13



PORCENTAJE DE CARAS FRACTURADAS DE PIEDRA CHANCADA

CARAS FRACTURADASCON UNA CARA FRACTURADA 21.19%

CON DOS CARAS FRACTURADAS 70.30%

5.0. EVALUACION DE RESULTADOS DE COMRACION DE LOS ENSAYOS DEL MATERIAL CALICHE Y MATERIAL MEJORADO.

CUADRO N° 14 COMPARCION DE RESULTADOS DE AMBOS MATERIALES ENSAYADOS

MATERIAL CALICHE MATEWRIAL MEJORADO

GRANULOMETRIA GRADACION DE LOS TRES MATERIALES

LIMITE LIQUIDO % 24.34

LIMITE PLASTICO % 18.69

INDICE DE PLASTICIDAD %

5.64

MAXIMA DENSIDAD SECA

2.224 2.3

PORCENTAJE DE HUMEDAD %

4.66 4.6

ENSAYO CBR 100% 43.4 70.1

EQUIVALENTE ARENA PROMEDIO %

NO SE REALIZADO 41

DURABILIDAD AL SULFATO DE

MAGNESIO Y SODIO

NO SE REALIZADO

CARAS FRACTURADAS %

NO SE REALIZADO UNA 21.19

DOS 70.30

CUADRO DE COMPARCION DE CRB



CUADRO N° 15CUADRO SEGÚN MTC QUE DEBE CUMPLIR TODO MATERIAL GRANULAR.

REQUERIMIENTOS GRANULOMETRICOS PARA SUB BASE TAMIZ PORCENTJE QUE PASA EN PESO

GRADACION A

GRADACION B

GRADACION C

GRADACION D

50mm.(2") 100 100 25mm.(1") 75 - 90 100 1009.5mm.(2") 30 -65 40 -75 50- 80 60-100

4.75mm.(n°4) 25-55 30 - 60 35 -65 50-852.0mm.(n°10) 15-40 20- 45 25 -50 40- 70425um.(n°40) 8--20 15- 30 15 -30 25 -4575um.(n°200) 2--8 5--15 5--15 8--15

El material de Base Granular deberá cumplir además con las siguientes

características físico-mecánicas y químicas que se indican en la TABLA N° 15.

Y además Referido al 100% de la Máxima Densidad Seca y una Penetración de Carga de 0.1” (2.5 mm)

VALOR RELATIVO DE SOPORTE, CBRTRAFICO EN EJES EQUIVALENTES Min 80%

TRAFICO EN EJES EQUIVALENTES Min 100%

CUADRO N° 16 SEGÚN LA NORMA NOS MUESTRA REQUERIMIENTOS DE AGREGADO GRUESO



CUADRO N° 16 SEGÚN LA NORMA NOS MUESTRA REQUERIMIENTOS DE AGREGADO FINO



CONCLUSIONES Según la norma ASTM D-1883, MTC E 132 menciona que se debería de realizar el

módulo de resiliencia de todo tipo de suelos. Para determinar el pavimento

El ensayo abrasión de los ángeles según la norma ASTM C- 131 MTC E 207.

Del cuadro n° 14 concluimos que el CBR del material caliche con un M. D.S 100% tiene un CBR a 43.4%, y que el material mejorado al mismo porcentaje de M. D.S llega a 70% ambos con una penetración de 1”, este resultado nos indica que el material mejorado es mucho mejor en la calidad de material que se usara en las obras.

Según la norma el para subbase granular nos muestra el cuadro N°15 los requerimientos que se debe cumplir, en el ensayo realizado los tamices pasantes en las mallas de la malla 2” en la tipo de gradación debe de pasar al 100% y cumpliendo con lo tamizado del material mejorado.

De acurdo al cuadro n°16 lo establecido por la norma MTC E 210 el porcentaje de caras fracturadas de las agregados deben de cumplir a mayor altura de 3000msnm con el 80% min. En una cara fracturada.

El promedio equivalente arena en el ensayo realizado arroja un valor de 41% y en cuadro n° 16 cita que debe de cumplir a alturas menores sobre los 3000msnm deben de tener como mínimo un porcentaje de 35%.

RECOMENDACIONES

Para realizar los ensayos de diferentes tipos de material se debe de cumplir las normas técnicas establecidas y realizar en laboratorios que garanticen la certificación de calidad por ende estos diferentes ensayos que se le realiza a los materiales granulares es de suma importante para el pavimento


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