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VIAS DE SACA. CURSO 2006 -2007

LUIS MARTIN FERNANDEZ

COMPACTACIÓN DEL SUELO

ENSAYOS DE PENETRACIÓN

ENSAYOS DE DESGASTE

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CONSOLIDACIÓN: proceso natural del disminución del volumen de huecos de un suelo

COMPACTACIÓN: proceso provocado por la acción de cargas dinámicas que obligan a las partículas del suelo a acoplarse entre sí de forma que aumente la densidad

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Beneficios de la compactación

a) Aumenta la capacidad para soportar cargas.

b) Impide el hundimiento del suelo.

c) Reduce el escurrimiento del agua.

d) Reduce el esponjamiento y la contracción del suelo.

e) Impide los daños de las heladas.

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Relación Densidad/Humedad

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COMPACTACIÓN DEL SUELOEnsayo de Compactación: Ensayo Proctor

Equivalencia aproximada:

100% Proctor Normal ~ 95% Proctor Modificado

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COMPACTACIÓN DEL SUELOToma de muestras de suelo: Trabajos de campo

Calicatas:El tipo de muestra que normalmente se obtiene es alterada, en saco, muy útil para algunos ensayos de laboratorio que requieren gran cantidad de muestra (ensayos de compactación Próctor y C.B.R.).

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COMPACTACIÓN DEL SUELOToma de muestras de suelo: Trabajos de campo

Sondeos:Permiten la obtención de muestras inalteradas del suelo y la realización de ensayos in-situ .

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ENSAYOS DE PENETRACIÓNEnsayo CBR (California Bearing Ratio)

La finalidad de este ensayo, es determinar la capacidad de soporte de suelos y agregados compactados en laboratorio, con una humedad óptima y niveles de compactación variables.

El ensayo mide la resistencia al corte (punzonamiento) de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controladas, permitiendo obtener un (%) de la relación de soporte .

El Indice CBR es una medida de la resistencia al esfuerzo cortante de un suelo, bajo condiciones de densidad y humedad controladas

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ENSAYOS DE PENETRACIÓNEnsayo CBR (California Bearing Ratio)

Los valores del Indice CBR oscilan entre 0 y 100. Cuanto mayor es su valor, mejor es la capacidad portante del suelo. Valores por debajo de 6, deben descartarse

BaseExcelente80 - 100BaseBuena60 - 80

Sub-baseBuena30 - 60Sub-rasanteExcelente20 - 30Sub-rasanteRegular - Buena8 - 20Sub-rasanteMala5 - 8Sub-rasanteMuy mala2 - 5

UsoClasificación cualitativa del sueloCBR

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ENSAYOS DE PENETRACIÓNEnsayo CBR

El ensayo CBR (California Bearing Ratio) mide la carga necesaria para penetrar un pistón de 19,35 cm2 (3 pulgadas2) a una velocidad previamente fijada (1,27 mm/min – 0,05 pulgadas/min –) en una muestra compactada de suelo después de haberla sumergido en agua durante cuatro dias y de haber medido su hinchamiento. (Condiciones de humedad más desfavorables)

Se mide la carga necesaria para que penetre hasta 2.54 mm (0,01 pulgadas) y hasta 5,08 mm (0,2 pulgadas).

Estas carga se expresan en % respecto a un valor en una muestra tipo de piedra machada.

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Generalmente, se toma el valor correspondiente a 2,54 mm.

Si el valor de CBR a una penetración de 5 mm. (0,2") es mayor, el ensayo debe repetirse. Si en un segundo ensayo se produce nuevamente un valor de CBR mayor de 5 mm. de penetración, dicho valor será aceptado como valor del ensayo.

105,4670,30Carga Unitaria (Kg/cm2)

5,082,54Penetración (mm)

100 TipoValor Ensayo delValor CBR ∗=

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Equipo de laboratorio

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ENSAYOS DE PENETRACIÓNEnsayo CBR: Métodos aproximados

Metodo de Peltier

LLIP

4250F∗

=

Valido siempre que F<20

No aplicable a suelos muy plásticos (arcillosos)

IP: Índice de Plasticidad

LL: Límite Líquido

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ENSAYOS DE PENETRACIÓNEnsayo CBR: Métodos aproximados

Metodo de Trocchi

IP/750 LL-1

D/1,454250 IG) - (22CBR∗∗

=

Valido siempre que CBR<20

No aplicable a suelos muy plásticos (arcillosos)

IP: Índice de Plasticidad

LL: Límite Líquido

IG: Indice de Grupo

D: Densidad Proctor

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ENSAYOS DE PENETRACIÓNEnsayo CBR: Ensayos similares

Ensayo de Corte Directo

Tiene como objetivo determinar la resistencia al esfuerzo cortante de una muestra, valor que entre otras cosas nos será muy util para el cálculo de la estabilidad de taludes.

La resistencia al esfuerzo cortante en el suelo se debe a dos componentes: la cohesión y el rozamineto interno entre las partículas granulares.

La resistencia al esfuerzo cortante, en obras de tierras para carreteras se puede hallar de forma indirecta mediante otros ensayos como el del índice C.B.R.

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Ensayo de Corte DirectoEl ensayo de corte directo se realiza sobre una muestra de suelo situada dentro de una caja de metal dividida en dos piezas: la mitad superior y la mitad inferior.

Simultaneamente la muestra es sometida a una carga normal constante y a un esfuerzo lateral que se va incrementando de forma progresiva.

Mientras realizamos el ensayo se anota esfuerzo aplicado y el desplazamiento producido entre los dos bloques, datos que más tarde proyectaremos en una gráfica a partir de la cual podremos obtener la resistencia al corte de esa muestra para la carga normal aplicada.

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Ensayo de Corte Directo

Se repite el ensayo un mínimo de dos veces con diferentes cargas normales, de forma que proyectando los diferentes valores en una gráfica esfuerzo normal respecto resistencia al corte podremos encontrar la envolvente de Mohr del material, con lo que ello implica: cohesiony ángulo de rozamiento interno.

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ENSAYOS DE DESGASTE

Ensayo de Los Angeles

Proporciona un coeficiente (%) que cuantifica la friabilidad de un material grueso.

La friabilidad es la facilidad que tiene un material grueso de disgregarse bajo la acción de una presión

El método consiste en analizar granulométricamente un árido grueso, preparar una muestra de ensayo que se somete a abrasión en la máquina de Los Angeles y expresar la pérdida de material o desgaste como el porcentaje de pérdida de masa de la muestra con respecto a su masa inicial.

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ENSAYOS DE DESGASTE

Para poderlo realizar necesitaremos 2.5 – 5 kg de muestra de granulometría conocida, lavada y seca.

Una vez tenemos las cantidades de muestra adecuadas las pesamos y a continuación las pasamos por la centrifugadora de bolas de acero, que gira a 30 r.p.m. durante 500 vueltas (16 min y 40 seg).

Una vez desgastadas y lavadas, volvemos a pesar las muestras tamizadas por las mallas de 2,5 mm y 1,6 mm , y la diferencia de peso inicial y final nos dara la cantidad de muestra que se ha perdido lo que nos indicará el desgaste de estos materiales.


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ENSAYOS DE DESGASTE

Valores en torno a 20 indican materiales resistentes al desgaste.

Valores en torno a 50 indican materiales de baja resistencia al desgaste.

No se admiten materiales con valores L>35


100 inicial Masa

Final Masa - inicial Masa L ∗=

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ENSAYOS DE DESGASTE

Tambor de acero de 710 ± 6 mm de diámetro interior y de 510 ± 6 mm de longitud interior montado horizontalmente con una abertura para introducir la muestra.En su interior lleva una aleta de acero a lo largo del cilindro de modo con una anchura de 90 ± 3 mm. Velocidad: Su rotación debe estar comprendida entre 30 y 33 revoluciones por minuto. Debe estar contrapesada e impulsada de modo de mantener una velocidad periférica uniforme.Esferas : (Carga abrasiva), Un juego de esferas de acero (6 – 12) de 45 a 50 mm de diámetro y con una masa de 440 ± 50 gr cada una.

Ensayo de Los Angeles: Maquina de Los Angeles

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