laboratorio pavimentos #1 version final
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INGENIERIA CIVIL
INGENIERIA CIVIL INFORME DE LABORATORIO No 1 DE PAVIMENTOS
PRESENTADO POR:JUAN SEBASTIAN BENAVIDES JORGE ANDRES GUANAWILSON SALGADO
Trabajo presentado como requisito de la asignatura pavimentos al docente: Msc. Andrs Gutirrez B.
FUNDACION UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIAFACULTAD DE INGENIERIA CIVILBOGOTA D.C29 DE MARZO 2014ContenidoINTRODUCCIN41.OBJETIVO52.JUSTIFICACIN53.MARCO TEORICO54.DATOS OBTENIDOS EN EL LABORATORIO UNIAGRARIA75.CALCULOS116. ANALISIS DE RESULTADOS..217. MEMORIA DE CALCULOS21CONCLUSIONES...............................................22BILIOGRAFA....................23
LISTA DE TABLAS E ILUSTRACIONESIlustracin 1. Pavimento. Fuente de Google imgenes5Tabla 1 Granulometra. Fuente propia7Tabla 2 Granulometra Fraccin Gruesa. Fuente propia7Tabla 3 Granulometra Fraccin Fina. Fuente propia7Tabla 4 Limite Liquido y plstico. Fuente propia8Tabla 5 CBR 56Golpes. Fuente propia8Tabla 6 CBR 12Golpes. Fuente propia9Tabla 7 Datos del molde de Proctor. Fuente propia.9Tabla 8 peso de los moldes para proctor Fuente propia9Tabla 9 Datos Humedades Proctor. Fuente propia9Tabla 10 Materia Orgnica por ignicin. Fuente propia...10Tabla 11Densidad de cono y arena. Fuente propia...10Tabla 12 Humedad cono y arena. Fuente propia10Tabla 13 Clculos Granulometra. Fuente propia....11Tabla 14 Granulometra. Fuente propia...11Ilustracin 2 Curva Granulomtrica. Fuente propia........12Tabla 15 clculos limite lquido. Fuente propi12Tabla 16 clculos limite plstico. Fuente propia 13Ilustracin 4 Clasificacin (SUCS Y AASTHO) Fuente propia.....14Tabla 17 Limites Segn INVIAS art.330 y 320 del 2007e ilustracin 5. Fuente propia....15Ilustracin 6 Subbase Granular y Tabla 17 clculos proctor. Fuente propia..16Tabla 18-19 e ilustracin 7. Fuente propia..17Tabla 20 clculos Materia Orgnica por Ignicin. Fuente propia...18Tabla 21 Clculos Densidad Seca. Fuente propia...18Tabla 22 Clculos Humedad Natural. Fuente propia..19Tabla 23Datos del material y Humedad optima de compactacin. Fuente propia.19Tabla 24 Clculos energa compactacin 56 y 12golpes. Fuente propia20Tabla 25 Clculos CBR. Fuente propia...20Ilustracin 8 Curva esfuerzo vs deformacin Fuente propia...20Ilustracin 9 Densidad seca vs humedad Fuente propia..20Ilustracin 10 Ensayo de Compactacin Fuente propia...20Tabla 26 Memoria de clculos. Fuente propia.21Tabla 27 Memoria de clculos. Fuente propia.21INTRODUCCIN
La vida de las vas de comunicacin de transporte terrestre, parece estar sometida a un ciclo repetitivo de construccin. Esto se debe a la conservacin y etapa constructiva de esta. Bajo la necesidad de a proveer una nueva condicin adecuada para el trfico y con la carencia de agregados (con sus altos costos); es necesario evaluar las caractersticas de estos materiales o agregados con el fin de conocer si nos van a garantizar carreteras durables.La funcin de un pavimento es la de proveer una superficie de rodamiento adecuada al trnsito y distribuir las cargas aplicadas por el mismo, sin que se sobrepasen las tensiones admisibles de las distintas capas del pavimento y de los suelos. Un buen diseo debe cumplir con las condiciones enunciadas precedentemente al menor costo inicial y con un mnimo de conservacin durante la vida til del pavimento.
1. OBJETIVO
Identificar las diferentes caractersticas del material, como la granulometra, la capacidad de soporte al suelo, la materia orgnica, el contenido de humedad, con el fin de diagnosticar si es recomendable utilizarla como material en la etapa constructiva de la estructura de pavimentacin.2. JUSTIFICACIN
La razn fundamental de este informe es pretender diagnosticar las posibilidades concretas de determinar si la muestra que estamos evaluando mediante diferentes ensayos, es ptima, es decir, cumple como material para el diseo de la estructura de pavimento o por el contrario debemos desecharlo como parte de esta etapa constructiva y recurrir a otro tipo de material que si nos ofrezca esa garanta
3. MARCO TEORICO
Ilustracin 1. Pavimento. Fuente Google ImgenesPAVIMENTO: Se llama pavimento al conjunto de capas de material seleccionado que reciben en forma directa las cargas del trnsito y las transmiten a los estratos inferiores en forma disipada, proporcionando una superficie de rodamiento, la cual debe funcionar eficientemente.(ARQUITECTURA, 2014)
NORMAS INVIASI.N.V. E 121 07: Determinacin del contenido orgnico en suelos mediante prdida por ignicin. I.N.V. E 122 07: Determinacin en el laboratorio del contenido de agua (Humedad) del suelo, roca y mezclas de suelo-agregado.I.N.V. E 123 07: Anlisis granulomtrico de suelos por tamizado.I.N.V. E 125 07: Determinacin del Lmite Lquido de los suelos.I.N.V. E 126 07: Lmite plstico e ndice de plasticidad de los suelos.I.N.V. E 142 07: Relacin de humedad Masa unitaria seca en los suelos (ensayo modificado de Compactacin)I.N.V. E 148 07: Relacin de soporte del suelo en el laboratorio (CBR de laboratorio)
4. DATOS OBTENIDOS EN EL LABORATORIO
DATOS DEL LABORATORIO GRANULOMETRIA
PESO TOTAL MUESTRA SECO(g)6514,8
PESO SECO(g)3511,6
PESO SECO TAMIZ #10(g)140
PESO SECO TAMIZ #20(g)110,8
Tabla 1 Granulometra. Fuente propiaFRACCION GRUESA
TAMIZ(IN)MASA RETENIDA(g)
20
1 1/2117,4
1591,9
3/4283,8
1/2630,3
3/8272,2
#4677,4
#10900,1
FONDO PASA #1038,5
Tabla 2 Granulometra Fraccin Gruesa. Fuente propiaFRACCION FINA
TAMIZ(IN)MASA RETENIDA(g)
#2036
#4027,9
#8029,4
#1004,5
#20012,3
FONFO29,2
Tabla 3 Granulometra Fraccin Fina. Fuente propia
LIMITE LIQUIDO
CAPSULA 1CAPSULA 2CAPSULA 3
PESO 1(g)53,6948,9340,23
PESO 2(g)48,2844,2936,02
PESO 3(g)26,4325,2718,2
#Golpes152025
Tabla 4 Limite Liquido. Fuente propiaLIMITE PLASTICO
CAPSULA 1CAPSULA 2
PESO 1(g)22,278,58
PESO 2(g)20,3820,07
PESO 3(g)98,46
Tabla 4 Limite Plstico. Fuente propiaCBR 56 GOLPES
LECTURA DIAL(mm)LEC.DEFORMACION(0,1 Y 0,2")AREA(cm2)
0,637719,35
1,2716319,35
1,9125519,35
2,5433919,35
3,1844619,35
3,8155019,35
5,0885519,35
7101719,35
7,62NO SE REGISTRO19,35
10,1NO SE REGISTRO19,35
12,7NO SE REGISTRO19,35
Tabla 5 CBR[footnoteRef:1] 56Golpes. Fuente propia [1: Capacidad de soporte del suelo]
CBR 12GOLPES
LECTURA DIAL(mm)LEC.DEFORMACION(0,1 Y 0,2")AREA(cm2)
0,633619,35
1,276619,35
1,919519,35
2,5412019,35
3,1814819,35
3,8117219,35
5,0829319,35
7NO SE REGISTRO19,35
7,62NO SE REGISTRO19,35
10,1NO SE REGISTRO19,35
12,7NO SE REGISTRO19,35
Tabla 6 CBR 12Golpes. Fuente propiaPROCTOR (molde)
Altura molde (cm)11,64
Dimetro molde (cm)15,19
Peso molde (gr)2880
Volumen del molde2109,40
Tabla 7 Datos del molde de Proctor. Fuente propiaCAPSULAPeso Material ms recipiente(g)Peso material(g)
177204840
279205040
377204840
475804700
Tabla 8 peso de los moldes para proctor Fuente propiaCAPSULAPESO1(g)PESO 2(g)PESO 3(g)
1642,2618,758,9
2780,5740,458,5
3840,4773,956,8
4963,1866,958,1
Tabla 9 Datos Humedades Proctor. Fuente propia
MATERIA ORGNICA POR IGNICIN
CRISOL 1CRISOL 2
Peso 150,4165,06
Peso 250,0264,39
Peso 3 36,1941,12
Tabla 10 Materia Orgnica por Ignicin. Fuente propiaCONO Y ARENA
PESO 1(g)5780
PESO 2(g)4600
PESO 3(g)2020
VOLUMEN(g/cm3)2128,7
Tabla 11Densidad de cono y arena. Fuente propiaHumedad
PESO 1(g)1068,5
PESO 2(g)978,5
PESO 3(g)57
Tabla 12 Humedad cono y arena. Fuente propia
5. CALCULOSGRANULOMETRIATamizCantidad(Gramos)Porcentaje de material retenidoAjustesPorcentaje ajusteAjuste cantidades
2"000
1 1/2"117,40,03118,70
1"591,90,17598,46
3/4"283,80,08286,95
1/2"630,30,18637,29
3/8"272,20,08275,22
No.4677,40,20684,91
No.10900,10,26910,08
Fondo38,50
No.20360,257777,160,33771,82
No.4027,90,199602,300,25597,64
No.8029,40,21634,680,27630,67
No.1004,50,03297,150,0496,10
No.20012,30,088265,530,11264,28
Fondo0,70,0115,020
FONDO29,20,21626,38626,38
Tabla 13 Clculos Granulometra. Fuente propiaGRANULOMETRA
TamizPeso Retenido% Retenido% Retenido Acumulado% Pasa
2"00,00%0,00%100,00%
1 1/2"118,71,82%1,82%98,18%
1"598,469,19%11,01%88,99%
3/4"286,954,40%15,41%84,59%
1/2"637,299,78%25,19%74,81%
3/8"275,224,22%29,42%70,58%
N 4684,9110,51%39,93%60,07%
N 10910,0813,97%53,90%46,10%
N 20777,1611,929%65,83%34,169%
N 40602,309,245%75,08%24,924%
N 80634,689,742%84,82%15,182%
N 10097,151,491%86,31%13,690%
N 200265,534,076%90,39%9,615%
FONDO626,379,615%100,00%
Tabla 14 Granulometra. Fuente propia
Ilustracin 2 Curva Granulomtrica. Fuente propiaLIMITE LQUIDOLmite Liquido
# Golpes152025
P153,6948,9340,23
P248,2844,2936,02
P326,4325,2718,2
Peso Agua5,414,644,21
Peso muestra21,8519,0217,82
Humedad24,760%24,395%23,625%
Tabla 15 clculos limite lquido. Fuente propia
Ilustracin 3 Curva de fluidez. Fuente propiaLIMITE PLASTICOLimite plsticoPeso Agua1,891,61
#1#2Peso muestra11,389,88
P122,2720,07LP16,608%16,296%
P220,3818,46
P398,58LP16,452%
LL23,625%
IP7,173%
Tabla 16 clculos limite plstico. Fuente propia
CLASIFICACION METODO SUCS[footnoteRef:2] [2: Sistema Unificado de Clasificacin de suelo]
CL
Ilustracin 4 Clasificacin (SUCS Y AASTHO). Fuente propiaCLASIFICACION METODO AASHTO
A-6 es un suelo arcilloso
LIMITES DE GRANULOMETRA INVIAS
Tamiz No.Tamao [mm]% de Masa que pasa
BGSBG
BG-1BG-2SBG-1SBG-2
Lmite superiorLmite inferiorLmite superiorLmite inferiorLmite superiorLmite inferiorLmite superiorLmite inferior
2"50100100
1 1/2"37,5100,00100,0095,0070,00100,00100,00
1"25100,0070,00100,00100,0090,0060,0095,0075,00
3/4"1990,0060,00100,0070,00
1/2"12,575,0045,0085,0055,00
3/8"9,575,0045,0080,0050,0070,0040,0075,0045,00
No. 44,7560,0030,0065,0035,0055,0025,0060,0030,00
No. 10245,0020,0045,0020,0040,0015,0045,0020,00
No. 400,42530,0010,0030,0010,0025,006,0030,008,00
No. 2000,07515,005,0015,005,0015,002,0015,002,00
Tabla 17 Limites Segn INVIAS art.330 y 320 del 2007. Fuente propia
Ilustracin 5 Base Granular Fuente propia
Ilustracin 6 Subbase Granular. Fuente propiaPROCTOR
Wn(%)T(g/cm3]d(g/cm3)
4,22,2942,2
5,92,42,25
9,32,32,1
11,92,231,96
Tabla 17clculos proctor. Fuente propia
PROCTOR
Altura molde (cm)11,64
Dimetro molde (cm)15,19
Peso molde (g)2880
Volumen (cm3)2.109,40
Tabla 18 proctor. Fuente propiaENERGIA DE COMPACTACIN
Ilustracin 7 Curva de Fluidez Fuente propiaDENSIDAD EN CAMPOCONO Y ARENAHumedad
PESO 1(g)5780PESO 1(g)1068,5
PESO 2(g)4600PESO 2(g)978,5
PESO 3(g)2020PESO 3(g)57
VOLUMEN(g/cm3)2128,7HUMEDAD (%)9,75
DENSIDAD(g/cm3)1,76
Tabla 19 clculos Densidad en campo. Fuente propia
MATERIA ORGANICA POR IGNICIONMATERIA ORGNICA
MUESTRACRISOL 1CRISOL 2CONTENIDO DE MATERIA ORGNICA[%]
A50,4165,062,77
B50,0264,39
C36,1941,12
MO(A-B)/(A-C)*1002,742,80
Tabla 20 clculos Materia Orgnica por Ignicin. Fuente propiaCAPACIDAD DE SOPORTE DEL SUELO (CBR)Tabla 21 Clculos Densidad Seca. Fuente propiaPRUEBA12
# DE GOLPES5612
PESO MUESTRA HUMEDA + MOLDE (gr)84408840
PESO DEL MOLDE (gr)38803880
PESO MUESTRA HUMEDA (gr)7988,68394,7
VOLUMEN DE LA MUESTRA (CM3)2128,72128,7
HUMEDAD %5,365,04
DENSIDAD SECA Kg/m33752,93943,4
HUMEDAD NATURAL
p1(g)848,1
p2(g)835,3
p3(g)62,2
Wn (%)1,7
Tabla 22 Clculos Humedad Natural. Fuente propiaDATOSDEL MATERIAL Y HUMEDAD OPTIMA DE COMPACTACION
#GOLPES5612
PESO MATERIAL(g)84408840
PESO MUESTRA(g)60006000
HUMEDAD NATURAL(%)1,71,7
HUMEDAD PTIMA COMPACTACION (%)5,75,7
Tabla 23Datos del material y Humedad optima de compactacin. Fuente propia
Tabla 24 Clculos energa compactacin 56 y 12golpes. Fuente propiaPENETRACIONCARGAESFUERZOCARGAESFUERZO
mmkgfMpaKgfMpa
00000
0,63360,6771,27
1,27661,11632,71
1,91951,62554,24
2,5412023395,63
3,181482,54467,4
3,811722,95509,1
5,08No se tomo85514,08
7No se tomo101716,71
7,62934,9
10,16No se tomo
12,7No se tomo
rea pistn(mm2)1935
Tabla 25 Clculos CBR. Fuente propia
Ilustracin 8 Curva esfuerzo vs deformacin Fuente propia
Ilustracin 9 Densidad seca vs humedad Fuente propia
Ilustracin 10 Ensayo de Compactacin Fuente propia6. ANALISIS DE RESULTADOSSe puedo analizar que la capacidad de soporte del suelo para una densidad seca de 3752.7 es del 77.5%, y la de 3943.4 es del 94.7%Adema se pudo observar que de acuerdo a la granulometra y al cbr este material no sirve como ningn tipo de base 1 o 2 o subbase tipo 1 o 2 de acuerdo al inivias, ni tampoco aplica para ninguna base o subbase de acuerdo al IDUPor ltimo se pudo observar que las humedades optimas de compactacin son muy cercas a la ideal que es de 5.9, ya que segn los grficos de humedades estn corresponde a 5.7%, 5.82%, 5.87% y 5.89% lo que nos indica que el ensayo de compactacin est bien realizado7. MEMORIA DE CALCULOSMEMORIA DE CALCULOS
LL16,45%CBR (%)77.5
LP23,63%CBR (%)94.7
IP7,20%WN(%)1.7
Woptima5,7%Densidad(g/cm3)2,257
Warenaoptima9,75%Densidad(g/cm3)1,76
SUCSCLhumedad cbr(56golpes)5.87%
AASTHOA-6humedad cbr(12golpes)5.82%
Humedad Compactacin5.64%densidades seca cbr3600(g/cm3)
Mo2,77%densidades seca cbr3752.7(g/cm3)
Ecompactacion56300densidades seca cbr3943.4(g/cm3)
Tabla 26 Memoria de clculos. Fuente propiaPROCTORWnTd
(%)(g/cm3](g/cm3)
4,22,2942,2
5,92,42,25
9,32,32,1
11,92,231,96
Tabla 27 Memoria de clculos. Fuente propia
CONCLUSIONES
Se puede concluir que segn la granulometra es un material arcilloso con baja plasticidad, adems se puede observar que el limite liquido es de 26.64 el plstico de 16.3 y el ndice de plasticidad es de 7.2 lo que indica que puede ser una clasificacin de doble smbolo o que simplemente es una arcilla de baja plasticidad segn el mtodo SUCS.
Tambin se puede deducir que segn el artculo 330-07 y 320-0.7 se pueden utilizar como una base tipo1 y una subbase tipo 2, el contenido de materia orgnica es 2.77% y la densidad en campo es de 1.76g/cm3 para una humedad del 9.75%.
Adems podemos darnos cuenta que nuestra humedad de compactacin optima es de 5.9, y al realizar el ensayo de verificacin de humedades optimas estas son muy cercanas a la ptima, adems la humedad natural es del 1.7%
Se pudo observar que de acuerdo a la granulometra y al cbr este material no sirve como ningn tipo de base 1 o 2 o subbase tipo 1 o 2 de acuerdo al INVIAS, ni tampoco aplica para ninguna base o subbase de acuerdo al IDU
Por ultimo deberamos realizar otro ensayo de cbr ya que los obtenidos mediante la grfica de esfuerzo vs deformacin para una penetracin de 0.1 y 0.2 son muy diferentes, son de 77.5 y 94.5% respectivamente segn esta con
BibliografaFuente: Estas pginas fueron consultadas el da 28 de marzo alas 2:36pmhttp://www.arqhys.com/contenidos/pavimento-concepto.htmlftp://ftp.unicauca.edu.co/Facultades/FIC/IngCivil/Especificaciones_Normas_INV-07/Normas/Norma%20INV%20E-148-07.pdfftp://ftp.unicauca.edu.co/Facultades/FIC/IngCivil/Especificaciones_Normas_INV-07/Normas/Norma%20INV%20E-123-07.pdfftp://ftp.unicauca.edu.co/Facultades/FIC/IngCivil/Especificaciones_Normas_INV-07/Normas/Norma%20INV%20E-121-07.pdfftp://ftp.unicauca.edu.co/Facultades/FIC/IngCivil/Especificaciones_Normas_INV-07/Normas/Norma%20INV%20E-124-07.pdfftp://ftp.unicauca.edu.co/Facultades/FIC/IngCivil/Especificaciones_Normas_INV-07/Normas/Norma%20INV%20E-125-07.pdfftp://ftp.unicauca.edu.co/Facultades/FIC/IngCivil/Especificaciones_Normas_INV-07/Normas/Norma%20INV%20E-126-07.pdfftp://ftp.unicauca.edu.co/Facultades/FIC/IngCivil/Especificaciones_Normas_INV-07/Normas/Norma%20INV%20E-122-07.pdfftp://ftp.unicauca.edu.co/Facultades/FIC/IngCivil/Especificaciones_Normas_INV-07/Normas/Norma%20INV%20E-142-07.pdfftp://ftp.unicauca.edu.co/Facultades/FIC/IngCivil/Especificaciones_Normas_INV-07/Especificaciones/Articulo330-07.pdfftp://ftp.unicauca.edu.co/Facultades/FIC/IngCivil/Especificaciones_Normas_INV-07/Especificaciones/Articulo320-07.pdf
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